Dnes, 17. decembera si pripomíname unikátne výročie, bez ktorého by sme nevideli svet z vttáčej perspektívy. Prehnane povedané, samozrejme.
No dnes prešlo presne 122 rokov od okamihu, kedy na piesočných dunách Kill Devil Hills v Severnej Karolíne bratia Wrightovci úspešne uskutočnili prvý riadený let motorovým lietadlom.
Nebolo to pritom dielom náhody či momentálneho vnuknutia, ale vyvrcholením vedeckého prístupu dvoch bratov, Wilbura a Orvilla Wrightovcov, ktorí ako prví pochopili, že kľúčom k lietaniu nie je len hrubá sila motora, ale aj aerodynamická kontrola v troch osiach.
Ani o tisíc rokov!?
Cesta k tomuto momentu sa začala formovať dávno pred rokom 1903, pričom katalyzátorom bola paradoxne tragédia. Hoci bratov fascinoval let už od detstva vďaka hračkárskemu vrtuľníku od Alphonsea Pénauda, skutočný zápal v nich vzbudila až smrť nemeckého priekopníka Otta Lilienthala v roku 1896. Lilienthalov prístup kĺzavého letu a jeho následná nehoda priviedli oboch bratov k záveru, že najväčším problémom letectva je rovnováha a riadenie.
Zatiaľ čo iní vynálezcovia ako Samuel Langley, dotovaný vládou a inštitútom Smithsonian, sa sústredili na konštrukciu silných motorov v domnienke, že lietadlo sa bude správať stabilne samo o sebe, Wrightovci k problému pristupovali ako cyklisti. Z ich dielne v Daytone v Ohiu, kde vyrábali bicykle, si priniesli poznanie, že nestabilné vozidlo možno ovládať neustálymi drobnými korekciami rovnováhy.
Následným prielomom bolo pozorovanie Wilbura z roku 1899, keď si pri krútení dlhej papierovej krabice od duše bicykla uvedomil princíp skrúcania krídel (wing warping). Tento mechanizmus mal vraj simulovať spôsob, akým vtáky menia uhol koncov svojich krídel, aby sa naklonili do zákruty.
Prvý test tohto konceptu prebehol v roku 1899 na dvojplošnom šarkanovi s rozpätím 1,5 metra. Úspech ich povzbudil k stavbe plnohodnotných klzákov, pre ktoré potrebovali miesto so stálym vetrom a mäkkým povrchom pre pristátia. Na základe údajov od meteorologického úradu si vybrali izolovanú oblasť Kitty Hawk v Severnej Karolíne. Obdobie rokov 1900 a 1901 však prinieslo trpké sklamanie. Ich klzáky nedosahovali predpokladaný vztlak, hoci boli postavené presne podľa vtedy uznávaných tabuliek koeficientov tlaku vzduchu, ktoré zostavil Lilienthal a John Smeaton.
Klzák z roku 1901 bol takmer neovládateľný a Wilbur dokonca zvažoval ukončenie experimentov s vyhlásením, že človek nebude lietať ani o tisíc rokov. V tomto kritickom bode sa prejavila genialita bratov. Namiesto slepej dôvery v existujúce dáta sa rozhodli vybudovať vlastný aerodynamický tunel – jednoduchú drevenú debnu s ventilátorom a precíznymi váhami vyrobenými zo špicov bicyklových kolies.
Počas zimy 1901 – 1902 vraj otestovali viac ako 200 profilov krídel! Tieto testy odhalili, že Smeatonov koeficient, používaný inžiniermi viac ako storočie, bol chybný a nadhodnotený. Wrightovci tak vytvorili vlastnú aerodynamickú databázu, ktorá bola v tom čase presnejšia než čokoľvek, čím disponovali akademické inštitúcie.
Výsledkom bol klzák z roku 1902, ktorý už disponoval nielen skrúcaním krídel pre náklon, ale aj predným výškovým kormidlom. Počas testov však narazili na fenomén známy ako nepriaznivé stáčanie (adverse yaw) – pri náklone do zákruty zvýšený odpor na zdvihnutom krídle ťahal nos klzáka do opačného smeru.
Orville navrhol riešenie v podobe pohyblivej zvislej smerovky na chvoste, ktorú prepojili s mechanizmom skrúcania krídel. Tým dosiahli koordinovanú zátačku a plnú kontrolu v troch osiach: klopenie, stáčanie a klonenie. Tento systém riadenia sa stal základom pre všetky budúce lietadlá a je podstatou ich patentu dodnes.
Bez motora to nepôjde
Po zvládnutí aerodynamiky prišla na rad pohonná jednotka. Keďže žiadny výrobca motorov nedokázal dodať agregát s požadovaným pomerom výkonu a hmotnosti, úlohy sa zhostil ich mechanik Charlie Taylor. Za šesť týždňov skonštruoval štvorvalcový, vodou chladený motor s hliníkovým blokom (čo bolo vtedy viac ako nezvyčajné použitie materiálu), ktorý vážil približne 80 kg a poskytoval výkon 12 koní, čo mierne prevyšovalo minimálne požiadavky bratov.
Rovnako revolučný bol ich prístup k vrtuli. Zatiaľ čo iní ju chápali ako lodnú skrutku vo vzduchu, Wrightovci ju správne identifikovali ako rotujúce krídlo, ktoré generuje ťah v horizontálnom smere! Vypočítali a vyrobili dve protibežné drevené vrtule s účinnosťou 66 percent, čo je číslo blízke moderným štandardom pre tento typ vrtúľ.
Finálny stroj, nazvaný Flyer (neskôr Flyer I), mal rozpätie krídel 12,3 metra a hmotnosť 274 kilogramov bez pilota. Pilot ležal na bruchu na spodnom krídle vedľa motora, čím sa vyvažovala hmotnosť, a ovládal skrúcanie krídel a smerovku pohybom bokov v kolíske. Výškové kormidlo ovládal pákou. Lietadlo nemalo kolesá, ale lyžiny, a štartovalo z 18 metrov dlhej drevenej koľajnice, po ktorej sa pohyboval malý vozík. Takto vyzeral:
Prvý pokus o let sa uskutočnil 14. decembra 1903. O tom, kto poletí prvý vraj rozhodol hod mincou. Vyhral Wilbur. Pokus sa však skončil neúspechom – Wilbur pritiahol výškové kormidlo príliš prudko, lietadlo sa vzpelo, stratilo rýchlosť a tvrdo dopadlo, čo si vyžiadalo menšie opravy. Deň D nastal opäť 17. decembra, teda presne pred 122 rokmi. Podmienky boli pomerne extrémne, fúkal silný severný vietor s rýchlosťou okolo 40 – 45 km/h, čo sťažovalo kontrolu, ale zas pomáhalo pri vzlete znižovaním potrebnej pozemnej rýchlosti.
O 10:35 do lietadla nasadol, alebo si skôr ľahol, Orville Wright. Uvoľnil zadržiavacie lano a Flyer sa začal pohybovať proti vetru po koľajnici. Wilbur bežal popri krídle, aby ho stabilizoval. Lietadlo sa odlepilo od zeme, letelo neisto, klesalo a stúpalo vplyvom poryvov vetra a citlivého výškového kormidla. Let trval presne 12 sekúnd a Orville počas neho prekonal vzdialenosť 36,5 metra (120 stôp).
Hoci sa táto vzdialenosť môže zdať zanedbateľná (je kratšia ako dĺžka trupu Boeingu 747), išlo o prvý prípad v histórii, keď stroj ťažší ako vzduch, nesúci človeka, vzlietol vlastnou silou, letel vodorovne bez straty rýchlosti a pristál v rovnakej výške, z akej vzlietol. Tento moment zachytil na ikonickej fotografii zamestnanec záchrannej stanice John T. Daniels, ktorý nikdy predtým nedržal fotoaparát v ruke:
Unikátne je, že tento deň bratia uskutočnili ešte tri ďalšie lety! Pri každom sa vraj striedali a každý let bol dlhší a dlhší. Pri poslednom, štvrtom lete, Wilbur pilotoval stroj celých 59 sekúnd a prekonal vzdialenosť 260 metrov. Tento let však takmer skončil katastrofou, keď sa lietadlo začalo prudko kymácať, no Wilbur ho dokázal dostať na zem. Krátko po pristátí, zatiaľ čo bratia a prítomní svedkovia diskutovali o úspechu, silný poryv vetra zachytil zaparkovaný Flyer, prevrátil ho a nezvratne poškodil. Flyer I už nikdy viac nevzlietol a nakoniec skončil v múzeu.
Správa o úspechu sa nešírila bleskovo. Bratia poslali telegram otcovi, v ktorom ho žiadali informovať tlač, no väčšina novín správu ignorovala alebo ju považovala za prehnanú, keďže predchádzajúce veľkolepé zlyhania iných vynálezcov vytvorili skepticizmus.
Trvalo ešte niekoľko rokov a verejných demonštrácií vo Francúzsku a USA (už s vylepšenými modelmi Flyer II a III), kým svet plne uznal prvenstvo a technologickú dominanciu bratov Wrightovcov. A dnes vďaka nim lietame okolo celého sveta.