Bratři Wrightové
Obsah boxu
Bratři Wrightové, Wilbur (* 16. dubna 1867 – † 30. května 1912) a Orville (* 19. srpna 1871 – † 30. ledna 1948), byli dva američtí průkopníci letectví, vynálezci a konstruktéři, kterým je všeobecně připisován vynález, stavba a provedení prvního úspěšného letu letadla těžšího než vzduch poháněného motorem. Dne 17. prosince 1903 uskutečnili poblíž Kitty Hawk v Severní Karolíně čtyři krátké lety se svým letounem Wright Flyer.
Jejich zásadním přínosem nebyl pouze samotný let, ale především vynález a implementace tříosého systému řízení letu, který umožnil pilotovi efektivně ovládat letadlo a udržovat jeho rovnováhu. Tento systém, umožňující kontrolu náklonu (roll), sklonu (pitch) a vybočení (yaw), se stal základem pro řízení všech moderních letadel s pevnými křídly. Jejich metodický přístup, zahrnující stavbu aerodynamického tunelu a systematické testování profilů křídel a vrtulí, položil základy moderní aeronautiky.
📜 Život a kariéra
Wilbur a Orville Wrightové byli dvěma ze sedmi dětí Miltona Wrighta, biskupa Církve sjednocených bratří v Kristu, a Susan Catherine Koernerové. Jejich výchova v intelektuálně podnětném prostředí, kde byli povzbuzováni ke zvídavosti a zkoumání, měla zásadní vliv na jejich pozdější kariéru.
🚲 Počátky v Daytonu
Ani jeden z bratrů nedokončil střední školu. Místo formálního vzdělání se vrhli do podnikání. V roce 1889 si založili vlastní tiskárnu a vydávali týdeník West Side News. V roce 1892, na vrcholu cyklistického boomu, otevřeli dílnu a obchod s jízdními koly s názvem Wright Cycle Company. Tento podnik jim nejen poskytl stabilní finanční příjem pro jejich letecké experimenty, ale také neocenitelné praktické zkušenosti v oblasti mechaniky, strojírenství a práce s lehkými materiály. Zkušenosti s vyvažováním a řízením kola se později promítly do jejich úvah o řízení letadla.
✈️ Cesta k letectví
Zájem bratrů o létání byl zažehnut již v dětství, když jim otec daroval hračku – vrtulníček poháněný gumovým svazkem. V 90. letech 19. století je však plně pohltily zprávy o kluzákových letech německého průkopníka Otta Lilienthala. Lilienthalova smrt při pádu kluzáku v roce 1896 je hluboce zasáhla, ale zároveň je motivovala k tomu, aby se problému létání začali věnovat systematicky.
Na rozdíl od mnoha svých současníků, kteří se soustředili primárně na vytvoření dostatečně silného motoru, Wrightové správně identifikovali klíčový problém jako řízení letu. Studovali práce svých předchůdců, jako byli George Cayley, Octave Chanute a Samuel Langley, a navázali korespondenci se Smithsonian Institution, aby získali veškerou dostupnou literaturu o aeronautice.
⚙️ Technické inovace a principy letu
Úspěch bratrů Wrightových nebyl náhodný, ale byl výsledkem pečlivého vědeckého a inženýrského přístupu, který je odlišoval od mnoha jiných experimentátorů té doby.
🔬 Systematický výzkum
Po prvních neúspěšných testech s kluzáky v letech 1900 a 1901 zjistili, že publikovaná data o vztlaku a aerodynamickém odporu, zejména Lilienthalovy tabulky, jsou nepřesná. Rozhodli se proto provést vlastní měření. V zimě 1901 postavili malý, ale důmyslný aerodynamický tunel, ve kterém systematicky otestovali přes 200 různých tvarů a profilů křídel. Tato data jim umožnila navrhnout mnohem účinnější křídlo pro jejich kluzák z roku 1902, který se stal základem pro jejich první motorový letoun.
🕹️ Tříosý systém řízení
Největším vynálezem bratrů Wrightových byl systém, který pilotovi umožnil ovládat letadlo ve všech třech osách.
- Náklon (Roll): Pro řízení náklonu vyvinuli systém kroucení křídel (wing-warping). Pilot, ležící na spodním křídle, mohl pohybem boků v posuvné kolébce pomocí lanek a kladek mírně zkroutit odtokové hrany křídel v opačných směrech. Tím se na jednom konci křídla zvýšil vztlak a na druhém snížil, což vedlo k naklonění letadla do strany. Inspirací pro tento systém bylo pozorování letu ptáků.
- Sklon (Pitch): Pro řízení stoupání a klesání použili přední vodorovnou ocasní plochu, tzv. kachní plochu neboli výškovku (elevator). Pilot ji ovládal pákou v levé ruce.
- Vybočení (Yaw): Pro řízení směru a stabilizaci zatáček sloužila zadní svislá směrovka (rudder). Zpočátku byla ovládána samostatně, ale brzy ji propojili se systémem kroucení křídel, aby automaticky potlačovala nežádoucí vybočení (tzv. adverse yaw), které vznikalo při naklánění.
Tato integrace všech tří řídicích prvků byla revoluční a je chráněna jejich klíčovým patentem č. 821,393.
🔧 Motor a vrtule
Když přišel čas na motorizaci jejich letounu, Wrightové zjistili, že žádný výrobce automobilů není schopen dodat dostatečně lehký a zároveň výkonný motor. S pomocí svého mechanika Charlieho Taylora proto navrhli a postavili vlastní čtyřválcový, vodou chlazený benzínový motor o výkonu přibližně 12 koňských sil a hmotnosti asi 80 kg.
Stejně inovativní byli i při návrhu vrtulí. Pochopili, že vrtule je v podstatě rotující křídlo, a s využitím dat ze svého aerodynamického tunelu navrhli dvě protiběžné tlačné vrtule s účinností kolem 66 %, což byl na tehdejší dobu mimořádný úspěch.
🌍 První let a další vývoj
Po úspěšných testech s kluzákem v roce 1902 se bratři vrátili do svého tábora v Severní Karolíně, aby uskutečnili historický pokus o motorový let.
📍 Kitty Hawk
Lokalitu Kill Devil Hills poblíž městečka Kitty Hawk si vybrali z několika důvodů:
- Silné a stálé větry: Větry vanoucí od Atlantiku pomáhaly letadlu dosáhnout potřebné rychlosti pro vzlet.
- Písečné duny: Měkký písek zajišťoval bezpečnější přistání při nevyhnutelných haváriích.
- Odlehlost: Poskytovala jim soukromí a chránila je před zvědavostí tisku a konkurence.
🗓️ 17. prosinec 1903
Po několika neúspěšných pokusech a opravách nastal den D. Počasí bylo chladné a větrné. O první let se pokusil Orville. Letoun Wright Flyer se rozjel po startovací kolejnici a v 10:35 dopoledne se vznesl do vzduchu. Let trval pouhých 12 sekund a letadlo urazilo vzdálenost 37 metrů (120 stop). Tento okamžik byl zachycen na slavné fotografii, kterou pořídil John T. Daniels, člen místní záchranné stanice.
Toho dne uskutečnili celkem čtyři lety. Poslední a nejdelší let pilotoval Wilbur a trval 59 sekund, během nichž uletěl 260 metrů (852 stop). Po čtvrtém letu silný poryv větru letadlo převrátil a těžce poškodil, takže už nikdy nevzlétlo.
✈️ Wright Flyer II a III
Zatímco svět o jejich úspěchu téměř nevěděl, bratři pokračovali ve vývoji. V letech 1904 a 1905 postavili vylepšené verze, Flyer II a Flyer III. Létali na pastvině zvané Huffman Prairie poblíž jejich domovského Daytonu. S letounem Flyer III v roce 1905 již dokázali provádět plně kontrolované lety, létat v kruzích a zůstat ve vzduchu déle než půl hodiny. Tímto strojem se stali skutečnými pány vzduchu a letadlo se z experimentálního stroje stalo praktickým dopravním prostředkem.
🏆 Uznání a komerční úspěch
Navzdory svému úspěchu se bratři zpočátku potýkali s nedůvěrou veřejnosti i vlády. V USA i v Evropě panoval skepticismus a mnoho novinářů je považovalo za podvodníky.
🗣️ Veřejné demonstrace
Průlom nastal v roce 1908. Wilbur odcestoval do Francie, kde svými ohromujícími leteckými ukázkami u Le Mans a Pau uchvátil celou Evropu. Jeho naprostá kontrola nad letadlem rozptýlila veškeré pochybnosti. Mezitím Orville předváděl letoun americké armádě ve Fort Myer ve Virginii. Ačkoli jeho demonstrace byly poznamenány tragickou havárií, při které zemřel poručík Thomas Selfridge (první oběť letecké nehody), i on prokázal schopnosti jejich stroje. Bratři Wrightové se přes noc stali světovými celebritami.
💼 Wright Company a patentové války
V roce 1909 založili Wright Company na výrobu a prodej svých letadel. Velkou část jejich energie a času však pohltily vleklé a hořké patentové spory, zejména s Glennem Curtissem a dalšími průkopníky, kteří podle nich porušovali jejich patent na systém řízení. Tyto právní bitvy je vyčerpávaly finančně i psychicky a někteří historici se domnívají, že zpomalily rozvoj letectví v USA v období před první světovou válkou.
Wilbur Wright zemřel v roce 1912 na břišní tyfus. Orville v roce 1915 prodal svůj podíl ve firmě a zbytek života strávil jako vážený starší státník letectví.
🏛️ Odkaz a kontroverze
Dědictví bratrů Wrightových je nesporné. Jejich systematický přístup, vědecká metoda a především vynález funkčního systému řízení letu položily základy pro veškerý další vývoj letectví.
🤔 Spor se Smithsonianem
Jednou z nejznámějších kontroverzí byl dlouholetý spor Orvilla Wrighta se Smithsonian Institution. Instituce, která financovala neúspěšné pokusy Samuela Langleyho, po léta vystavovala jeho neúspěšný letoun Aerodrome s popiskem, že se jednalo o první stroj "schopný" motorového letu. Orville to považoval za přepisování historie a na protest zapůjčil originální Wright Flyer v roce 1928 do Science Museum v Londýně. Teprve po dlouhých jednáních a poté, co Smithsonian konečně uznal prvenství Wright Flyeru, byl letoun v roce 1948 (po Orvillově smrti) slavnostně instalován ve Washingtonu, D.C., kde je vystaven dodnes.
💡 Pro laiky: Jak fungovalo řízení letadla Wrightů?
Představte si, že chcete ovládat letadlo ve vzduchu. Nestačí mít jen motor a křídla, musíte ho umět řídit, aby nespadlo. Bratři Wrightové vymysleli geniální systém, který kombinoval tři základní pohyby:
- Naklánění do stran (jako cyklista v zatáčce): Tohoto dosáhli kroucením konců křídel. Pilot ležel na břiše a pohybem boků doleva a doprava natahoval lanka, která mírně ohýbala konce křídel. Když ohnul jeden konec dolů a druhý nahoru, letadlo se naklonilo na stranu. Tento princip se dnes řeší pomocí pohyblivých plošek na křídlech zvaných křidélka.
- Pohyb nahoru a dolů (zvedání a klesání nosu): Před letadlem byla umístěna malá dvojitá křídla (tzv. výškovka). Když je pilot pomocí páky naklonil nahoru, proud vzduchu zvedl předek letadla a stroj začal stoupat. Když je sklopil, letadlo klesalo.
- Otáčení doleva a doprava (jako kormidlo na lodi): Vzadu na letadle byla svislá plocha (směrovka). Tou pilot otáčel, aby "srovnal" zatáčku a zabránil tomu, aby letadlo ve vzduchu "uklouzlo" do strany.
Génius bratrů Wrightových spočíval v tom, že všechny tyto tři ovládací prvky propojili do jednoho funkčního systému, který pilotovi dával plnou kontrolu nad strojem. Tento základní princip se používá dodnes.