A autoria da invenção do avião ainda gera debates. Enquanto os brasileiros creditam o feito a Santos Dumont, em 1906, os norte-americanos, por exemplo, atribuem o primeiro voo da história aos irmãos Wright, três anos antes, em 1903. Mas foi o Baronete de Yorkshire, Sir George Cayley, quem primeiro propôs e publicou os princípios da aerodinâmica moderna.

Foi George Cayley, quem mais de um século antes dos Irmãos Wright e Santos Dumont decolarem, apresentou o conceito do avião moderno como uma máquina voadora de asa fixa, em oposição às cômicas máquinas com asas oscilantes que muitos de seus predecessoras haviam imaginado. Foi George Cayley quem propôs sistemas separados para elevação, propulsão e controle, e foi ele quem primeiro identificou as forças de quatro vetores que influenciam uma aeronave: empuxo, sustentação, arrasto e peso. Ele também descobriu a importância das asas curvadas, a forma curva características que é fundamental para o voo.

George Cayley, o homem que inventou o voo

Uma réplica da máquina voadora de George Cayley com a qual ele voou em 1853. Este modelo funcional foi construído em 1973 e voou no local original em Brompton Dale para um programa de TV. O planador está atualmente em exibição no Museu do Ar de Yorkshire. | Crédito da foto

O fascínio de George Cayley por voar começou desde a infância. Os voos de balão dos irmãos Jacques-Etienne e Joseph-Michel Montgolfier na década de 1780 cativaram sua mente fecunda. Mas Cayley não estava interessado em ascensão passiva. Ele queria construir uma verdadeira máquina voadora.

Seu primeiro dispositivo foi uma réplica de um helicóptero de brinquedo projetado pelos franceses Launoy e Bienvenu em 1784. O helicóptero tinha dois rotores contra-rotativos operados por cordas de arco. Cayley nunca viu o brinquedo original, mas leu uma descrição do dispositivo a partir do qual o reconstruiu cuidadosamente, substituindo as armações forradas de seda dos franceses por penas de peru presas em uma rolha.

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Ilustração de George Cayley

Cayley estudou cuidadosamente o voo dos pássaros, em busca de pistas sobre como aplicar a mesma dinâmica à sua máquina. Ele descobriu que os pássaros torciam as asas para ajudá-los a voar longas distâncias e imaginou que o mesmo efeito poderia ser criado em uma máquina voadora de asa fixa com o uso de asas curvadas. Ele continuou a construir modelos de aviões em sua propriedade em Scarborough, North Yorkshire, acreditando que um dia seria possível voar até os céus por meios puramente mecânicos.

O avanço crucial veio em 1799, quando Cayley identificou que o primeiro e mais importante passo para o voo mecânico era a separação do sistema de empuxo do sistema de sustentação. Os projetistas anteriores tentaram imitar os pássaros e construíram máquinas com enormes asas batendo. Poucos, se algum, tiveram sucesso. Mas Cayley pensava de forma diferente. Ele imaginou uma máquina de asa fixa impulsionada por um mecanismo auxiliar.

George Cayley, o homem que inventou o voo

O “Governable Parachute” voou pela primeira vez em 1853

Neste mesmo ano, ele esboçou sua ideia em um disco de prata. De um lado, ele ilustrou a força aerodinâmica em uma asa, do outro, o projeto de seu avião de asa fixa. Tal disco se encontra agora no Museu de Ciência em Londres, que claramente se assemelha à configuração moderna de um avião, com asas fixas, uma carruagem suspensa como um barco e uma cauda em forma de cruz para o leme. Para gerar impulso para a frente, o design de Cayley mostra lâminas oscilantes que deveriam ser operadas pelo piloto na forma de remo.

Em 1804, Cayley projetou um mecanismo que é freqüentemente visto em museus de ciência hoje – um braço giratório com um aerofólio em uma extremidade e um peso preso na outra para equilibrar a sustentação produzida pelo aerofólio quando corta o ar. Cayley o usou para testar designs de aerofólio em vários ângulos de incidência. Pouco depois, ele construiu o primeiro planador monoplano modelo de aparência surpreendentemente moderna.

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O disco de prata de George Cayley contendo a primeira gravação de uma máquina voadora de asa fixa e as quatro forças atuando em um avião.

O modelo apresentava cauda cruciforme ajustável, asa em forma de pipa montada em alto ângulo de incidência e peso móvel para alterar o centro de gravidade. Pequeno o suficiente para ser lançado com um braço, foi provavelmente o primeiro dispositivo planador a fazer voos significativos.

“Era muito bonito vê-lo descendo uma colina íngreme e dava a ideia de que um instrumento maior seria um meio de transporte melhor e mais seguro pelos Alpes do que até mesmo a mula de pés seguros, permitindo que ele mediasse sua trilha com muita atenção. A menor inclinação da cauda para a direita ou para a esquerda fazia com que ela moldasse seu curso como um navio pelo leme.” – Sir George Cayley

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Replica de George Cayley no Yorkshire Air Museum | Crédito da foto

Em meados de 1809, Cayley calculou as capacidades de elevação das asas curvadas, investigou o movimento do centro de pressão e o problema de aerodinâmica. Ele identificou corretamente que uma área de baixa pressão é formada acima da asa, o que dá sustentação à máquina.

Cayley também descobriu que o diedro (asas colocadas mais baixas em seu centro e mais altas em suas extremidades externas) melhorava a estabilidade lateral. Ele continuou sua pesquisa usando modelos e, em 1810, Cayley publicou seu agora clássico tratado de três partes “On Aerial Navigation“, onde lançou as bases da ciência da aerodinâmica.

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O “Boy Carrier” voou em 1849

O maior obstáculo de Cayley foi encontrar uma fonte de energia adequada para impulsionar sua aeronave. Cayley sabia que a força produzida apenas pelo músculo humano seria insuficiente para sustentar o vôo. Mas as fontes de energia mecânica da época eram inadequadas para uma máquina ágil como um avião. Os motores a vapor eram pesados ​​demais para voar, então ele inventou um motor de combustão interna usando pólvora como combustível, mas não funcionou muito bem. O problema de energia foi fonte de muita decepção e frustração para Cayley, mas ele não perdeu as esperanças.

“Sinto-me perfeitamente confiante, no entanto, de que esta nobre arte logo será levada para casa, para a conveniência geral do homem, e que seremos capazes de transportar a nós mesmos e às famílias, e seus bens e bens móveis, com mais segurança por ar do que por água, e com um velocidade de 20 a 100 milhas por hora. Para produzir esse efeito, basta ter um primeiro motor, que irá gerar mais força em um determinado tempo, em proporção ao seu peso, do que o sistema muscular animal.” – Sir George Cayley

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O primeiro planador funcional de George Cayley

Nas três décadas seguintes, George Cayley deixou seus sonhos em espera e buscou outras ocupações. Ele se envolveu em assuntos públicos, publicou um panfleto sobre a reforma parlamentar e foi eleito Membro do Parlamento por Scarborough. Ele ajudou a fundar a Sociedade Filosófica de Yorkshire em 1821, foi cofundador da Associação Britânica para o Avanço da Ciência em 1831 e da Regent Street Polytechnic Institution em 1838.

Ele inventou botes salva-vidas autorretratáveis, rodas com raios de tensão e tratores de lagarta, que chamou de “Universais Ferrovia”, e sinais automáticos para cruzamentos ferroviários. Ele também contribuiu nas áreas de próteses, motores aéreos, eletricidade, arquitetura teatral, balística, ótica e recuperação de terras, e acreditava que esses avanços deveriam estar disponíveis gratuitamente.

 

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Helicóptero de brinquedo de George Cayley

Durante esse período de mais de 30 anos, nada de empolgante aconteceu no campo da aeronáutica, até que William Henson patenteou uma máquina voadora chamada “Aerial Steam Carriage”. Embora Cayley tenha reagido desfavoravelmente ao conceito de Henson, isso o inspirou a voltar sua atenção para seu assunto favorito.

Em 1849, Cayley construiu seu primeiro planador de tamanho real baseado nos mesmos designs que ele criou em 1799, e voou com sucesso um menino de 10 anos em um voo curto. Em 1853, ele construiu um planador maior e mandou seu cocheiro voar 300 metros através de um vale de Brompton. Alguns dizem que foi o neto e não o cocheiro que alçou voo. Outros ainda insistem que não foi, mas sim o mordomo.

Cayley morreu em 1857, pouco antes de seu 84º aniversário. Ele não apenas lançou as bases da ciência da aerodinâmica e inventou o conceito de avião moderno, mas também construiu e voou modelos e máquinas de tamanho normal para demonstrar os princípios que formulou. Cayley foi a fonte de inspiração para muitos aviadores dos séculos 18 e 19, como William Henson e John Stringfellow. Sua contribuição para a aviação é amplamente reconhecida entre aqueles que o conheceram, como Francis Wenham, Octave Chanute e os irmãos Wright, mas para o público em geral, George Cayley é virtualmente desconhecido.

“Cerca de 100 anos atrás, um inglês, Sir George Cayley, levou a ciência do vôo a um ponto que ela nunca havia alcançado antes e que dificilmente alcançou novamente durante o século passado. – Wilbur Wright, 1909.

Fontes: 1 2 3

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Sobre o Autor

Curioso desde sempre, queria um lugar para guardar às curiosidades de lugares e histórias inusitadas que lia em livros ou pela internet e assim nasceu o site Magnus Mundi em 2015. Me chamo Julio Cesar, sou natural de Blumenau e morador de Porto Belo, litoral de Santa Catarina.

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