23 septembrie 2020, 16:58

De la pene la elice. Când omul a visat pentru prima dată să zboare

„Poate să decoleze și să aterizeze vertical, să zboare înainte sau înapoi, să urce și să coboare și să se deplaseze în aproape orice direcție, după capriciul pilotului. Aceasta este forma adevăratului zbor ce a inspirat pur și simplu omenirea cu sute de ani înainte ca elicopterul să devină realitate”, scria distinsul profesor de inginerie aerospațială J. Gordon Leishman, în introducerea lucrării ‘Principles of Helicopter Aerodynamics’.

Descris ca „un greoi și excentric al aerodinamicii”, elicopterul modern este „un aparat realizat cu o remarcabilă inginerie și rafinament”. Povestea lui, așa cum amintea J. Gordon Leishman, a început să se scrie din momentul în care omul a visat prima dată zborul.

Zbor | Credit foto: Klappe / Pixabay

 

China, în jurul anului 340.

„Cineva l-a întrebat pe Învățător despre principiile urcării la înălțimi periculoase și a călătoriei în imensitatea văzduhului. Învățătorul a spus: unii au făcut mașini zburătoare din miezul arborelui de jujubă, folosind curele din piele de bou fixate pe pale rotative pentru a pune aparatul în mișcare.

[…]

Așa cum spune Învățătorul: Zmeul (pasărea) zboară mai sus și tot mai sus în spirală și apoi trebuie doar să își întindă cele două aripi, fără să mai bată aerul, pentru a merge mai departe de la sine.”

Aceste rânduri se regăsesc în cartea ‘Science and Civilisation in China’, de Joseph Needham, care a notat că le-a preluat din ‘Pao Phu Tzu’, ‘Baopuzi’ – ‘Master Who Embrances Simplicity’, a învățatului Ge Hong (Ko Hung, filosof care a trăit între anii 283 – 343 sau 364), din vremea dinastiei Jin. 

Potrivit biochimistului și istoricului britanic, specialist în știința chinezească, Joseph Needham (1900 – 1995), acesta este „cu adevărat un pasaj uimitor”, fiind prima mențiune găsită în documente despre „mașina zburătoare”. El considera că este clar vorba de descrierea unui elicopter, deoarece „pale (elice) rotative” asociate unui aparat de zbor cu greu ar putea însemna altceva. 

 

Străvechea jucăria chinezească după un model de Launoy & Bienvenu, 1783 | Din cartea ‘Principles of Helicopter Aerodynamics’ de J. Gordon Leishman

 

De la o jucărie.

„Ideea zborului vertical poate fi urmărită din China, în primele jucării descoperite ce datează cu 400 de ani înainte de epoca noastră”, scria profesorul de inginerie aerospațială J. Gordon Leishman. 

Această străveche jucărie din bambus era un băț (o tijă din bambus) ce avea puse la un capăt pene. Când bățul era repede învârtit între palme, penele începeau să se rotească asemeni elicelor. I se dădea apoi drumul din mâini și se înălța în aer. Aceste jucării sunt și astăzi populare în China. 

J. Gordon Leishman nota: „Aceste jucării au fost probabil inspirate de observarea «fructelor» unor arbori, cum este arțarul sau sicomorul, ce se rotesc în aer și sunt purtate de briză. În timp ce acel titirez de la chinezi, cu tija de bambus și pene, era doar o jucărie, probabil că este primul dispozitiv palpabil a ceea ce am putea azi înțelege drept elicopter”.

 

“Elicopterul” lui Leonardo

 

Renaștere. Vremea vizionarului Leonardo.

Printre sutele de desene complexe realizate de polihistorul Leonardo da Vinci, se află și „elicopterul” lui Leonardo, numitul „șurub aerian”, asemănător cu elicea unui elicopter, conceput în mod evident după șurubul lui Arhimede. Schița lui, datată 1483, a fost însă făcută publică de abia în secolul al XVIII-lea, prin urmare nu a fost cunoscută până atunci.

Da Vinci a notat că acea mașina „ar trebui să fie rotită cu viteză când elicea se învârte în aer și să se ridice”.

El nu a construit niciodată această mașină așa cum a conceput-o – printre însemnările lui se pare că a făcut doar câteva modele de mici dimensiuni –, însă, preciza J. Gordon Leishman, ideea lui a fost cu mult înaintea timpului. 

 

Mikhail Lomonosov, portret de Georg Caspar von Prenner  (G.C.Prenner), 1787 | Wikipedia, domeniu public

 

Idei, idei și tot felul de încercări.

În jurul anului 1754, inspirat de străvechile jucării chinezești, omul de știință rus Mikhail Lomonosov (1711 – 1765) a realizat un mic rotor coaxial ce se putea ridica acționat de un arc. 

 

Trei decenii mai târziu, un naturalist francez, Christian de Launoy, ajutat de un mecanic numit Bienvenu, a construit un dispozitiv similar – era o tijă cu pene de curcan, ca elice, montate la ambele capete ale unui ax. 

„Între ele era montat un arc tensionat de simpla bobinare a unui fir de ață în jurul tijei. «Arcul se detensionează rapid, rotind aripile de sus într-un sens și pe cele de jos în sens opus, astfel că percuțiile orizontale ale aerului neutralizează aripile, iar percuțiile verticale se combină pentru a ridica mașinăria. Așadar, ea se ridică și apoi cade din cauza propriei greutăți», își descriau ei invenția”, scria Claudiu Andone în revista Știință și Tehnică.

Sir George Cayley (1773 – 1857), inginer, inventator și aviator englez, care a avut o contribuție esențială în istoria aeronauticii a realizat, inspirat de francezi, un dispozitiv asemănător, însă rezultatele au fost departe de așteptări.  

Inginerul italian Enrico Forlanini (1848 – 1940), pionier al aeronauticii, a realizat în 1877 unul dintre primele elicoptere, așa cum le știm azi, cu un motor cu aburi,  fiind primul model care a reușit să se ridice, fără pilot, la înălțimea de 13 metri și să rămână în aer aproximativ 20 de secunde.

Nici Thomas Edison nu a avut prea mare succes în ce privește realizarea unui elicopter – deși a beneficiat de o finanțare substanțială, modelul lui nu s-a ridicat de la sol. 

 

Gyroplane No 1 | Aviastar

 

Lumea și concurența neștiută.

La începutul secolului al XX-lea, ingineri în aeronautică au continuat să caute soluția de a face posibil zborul unui elicopter. În 1905, Louis Breguet și fratele lui, Jacques, au început să lucreze la ceea ce va fi precursorul elicopterului, un aparat de zbor – Gyroplane No 1. După doi ani, în 29 septembrie, a avut loc primul zbor.

„Era primul elicopter care își ridica pilotul la 60 de centimetri deasupra pământului timp de un minut. Era un vehicul zburător cu patru elice foarte mari și nu era deloc stabil. De fapt, câte un om trebuia să-l țină în fiecare dintre cele patru colțuri ale ramei ca să nu o ia razna. De aceea, acesta este considerat ca fiind primul zbor al unui elicopter cu pilot, dar nu și unul liber”, explica Claudiu Andone într-un articol din revista Știință și Tehnică.

Tot în acel an, un alt francez, Paul Cornu, a reușit să ridice elicopterul ‘Cornu’ la 30 de centimetri de sol și să-l mențină în aer în jur de 20 de secunde. 

După aproape 30 de ani, frații Breguet au construit un model îmbunătățit ce a ajuns la altitudinea de 158 de metri. Cu ceva timp înainte, sovieticii, care au lucrat și ei de zor și în secret la un elicopter, se pare că au reușit să se ridice cu aparatul lor la înălțimea de 605 de metri – recordul lor nu a fost însă înregistrat, deoarece Uniunea Sovietică nu făcea parte din Federația Internațională de Aeronautică.

 

Primul test cu Vought-Sikorsky VS-300; nu a fost un zbor liber, se observă în imagine că aparatul era prins la sol cu o funie; 14 septembrie 1939

 

Elicopterul lui Igor Sikorsky.

„Ideea unui aparat care să se poată ridica singur, să decoleze vertical de pe pământ și să se mențină fără mișcare în aer s-a născut probabil în același timp în care omul a visat prima dată la zbor”, spunea Igor Ivanovitch Sikorsky, în 1955, citat de J. Gordon Leishman. 

După o lungă perioadă de teste, Igor Sikorsky (1889 – 1972) a fost cel care a arătat lumii varianta de succes, modelul lui VS-300 – spre deosebire de competitori, el a pariat pe un design simplu, un model ușor (avea 495 de kilograme), cu un motor de 65 de cai putere. 

 

Reușita lui Igor Sikorsky prezentată de Time într-un număr din anul 1953 

 

În 14 septembrie 1939, Vought-Sikorsky VS-300 a făcut primul zbor de test, nu unul liber, în Stratford, un orășel american din statul Connecticut. Pilotat de Igor Sikorsky, elicopterul s-a menținut în aer câteva secunde. În 13 mai 1940, a avut loc primul zbor liber, după îmbunătățirile făcute aparatului. A fost primul elicopter american care a reușit să zboare cu succes. În 1942 – când Al Doilea Război Mondial era în toi – modelul lui Sikorsky R-4 a devenit primul elicopter din lume produs în serie.

‘La chère hélice’ a lui Gustave de Ponton fotografiată de Nadar în anul 1863 | Wikipedia, domeniu public

 

Cine a inventat cuvântul «elicopter».

Inginer, arheolog și numismat francez, Gustave de Ponton d’Amécourt (1825 – 1888) a fost un erudit care a studiat matematică, dar și greacă, latină, sanscrită, numismatică și arheologie. 

El este cel care a inventat cuvântul «hélicoptère», în limba franceză, preluat de limba română «elicopter», format din cuvintele de origine greacă «helix, helikos», «spirale, elice» și «pteron, «aripă». Cuvântul a fost menționat prima dată în 3 august 1861, la solicitarea unui brevet. Gustave de Ponton este și inventatorul termenului «aviație»  – după modelul «navigație». 

Tot el a realizat, împreună cu ofițerul de marină Gabriel de La Landelle, un elicopter propulsat cu aburi, de mici dimensiuni. Elicea, fotografiată în 1863 de Nadar, a ajutat la dezvoltarea viitoarelor aeronave.


ARTICOLE ASEMĂNĂTOARE

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

By using this form you agree with the storage and handling of your data by this website.

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.