postzegelkring   DE VOER
BERTEM

       

De voer clubblad activiteiten studies nuttige links

 

 

Gemotoriseerde-luchtvaart

 

Op 17 december is het precies 100 jaar geleden dat een mens voor het eerst in een door een motor aangedreven machine het luchtruim koos. Die eerste vlucht duurde niet meer dan 12 seconden en de afgelegde afstand was slechts 37 meter, maar toch. Al realiseerde men zich het op dat moment nauwelijks, een historische mijlpaal was bereikt. Die eerste vlucht van Orville Wright zou zich later ontwikkelen tot een luchtvaartindustrie die het aanzien van de wereld zou veranderen.

Het jaar 1903 was in de Verenigde Staten een vruchtbaar jaar voor uitvinders en vernieuwende ondernemers. In dat jaar richtte Henry Ford zijn automobielonderneming op, startten een groepje vrienden een motorenfabriek onder de naam Harley-Davidson en werkten de broers Orville en Wilbur Wright succesvol aan een toestel waarmee men zich door de lucht kon verplaatsen.

Voor dit verhaal beperken we ons tot dit laatste onderwerp: de ontwikkeling van de vliegmachine.

Al eeuwen verlangden mensen ernaar om te kunnen vliegen als een vogel, zoals blijkt uit oud-Egyptische hiŽroglyfen en verhalen uit de Griekse mythologie. Van Leonardo da Vinci kennen we schetsen van een vliegapparaat waarin we, met enige fantasie, een moderne helikopter kunnen ontwaren. Pas aan het eind van de 19de eeuw was men technisch zover dat men daadwerkelijk een vliegtoestel kon ontwikkelen dat zwaarder is dan lucht (dus geen ballon of Zeppelin).        



Otto Lilienthal met een van zijn eerste zweeftoestellen

Degene die hier baanbrekend onderzoek naar gedaan heeft is de Duitser Otto Lilienthal. Vanaf 1891 tot zijn dood in 1896 bouwde hij niet minder dan 18 zweeftoestellen, waarmee hij steeds langer in de lucht probeerde te blijven. Hij deed hierbij een aantal belangwekkende aŽronautische ontdekkingen waarop anderen later konden voortborduren. Bij zijn toestellen hing Lilienthal onder de constructie, waarbij hij enigszins kon Ďsturen' door z'n gewicht te verplaatsen. Zijn vliegpogingen kreeg veel aandacht in de toenmalige kranten en z'n tragische dood in augustus 1896 na een val met z'n zweeftoestel was wereldnieuws.


De broers Orville en Wilbur Wright, die samen een fietswerkplaats en -fabriekje runden in Dayton (Ohio), waren al sinds hun jeugd zeer geÔn-teresseerd in mechanica. Toen hun vader, een dominee in de United Brethren Church, van een van zijn reizen eens een soort speelgoed-helikoptertje meebracht dat door middel van een elastiekje werd aangedreven, bouwden de broers het onmiddellijk na. Het was daarom niet verwonderlijk dat Orville en Wilbur, toen zij hoorden van Otto Lilienthal's dood, besloten in zijn voetsporen verder te gaan. Hun doel was daarbij om een toestel te ontwikkelen

dat in de lucht bestuurbaar was.

De gebroeders Wright waren niet de enigen die een vliegmachine probeerden te ontwikkelen. Zo werd er in Europa verder onderzoek gedaan door o.a. Clement Ader en Percy Pilcher, en in de Verenigde Staten door Octave Chanute en Samuel Pierpont Langley. Van het begin af aan besloten de Wrights de zaken anders, op een eigen manier, aan te pakken.

 




Orville en Wilbur Wright

                                                                                       


Het vliegtuigontwerp van Clement Ader

Zo bestudeerden zij enkele jaren lang nauwkeurig alle documenten, proeven, onderzoeken en artikelen over het vliegen die ze maar konden vinden, vooral die van Otto Lilienthal en Octave Chanute. Ze kwamen er al snel achter dat de door de meeste onderzoekers gehanteerde methode, die van vallen en opstaan (vaak letterlijk), niet per definitie tot betere resultaten leidden. Men bouwde een vliegmachine, testte deze en bouwde vervolgens een nieuwe, in de hoop dat deze beter zou functioneren.
Omdat men alleen complete machines testte kwam je er op deze manier niet achter wat de zwakke punten van het toestel waren, veel hing af van de omstandigheden waaronder die dag werd getest. Vaak gebeurde het daarom dat de nieuwe machine slechter presteerde dan z'n voorganger.

De Wrights namen de tijd voor hun huiswerk. Zij bleken een goed ontwikkelde gave te hebben om goede ideeŽn en ontwerpen te kunnen onderscheiden van mindere en slechte. Hun eerste doel was het bouwen     

van een zweefvliegtuig, in navolging van Lilienthal en Chanute, en pas als de problemen die hiermee gepaard gingen waren opgelost te denken aan een motor-aangedreven machine. In 1900 bouwden ze hun eerste zweefvlieger, gebaseerd op het redelijk succesvolle ontwerp met dubbele vleugels van Chanute en Herring, waarbij zij de gegevens van Lilienthal over het hefvermogen van vleugeloppervlakten gebruikten. Hoewel het toestel niet zo goed presteerde als ze hadden verwacht,    
                                   
behoorde het wel tot de beste zweefvliegers die tot dan toe waren gebouwd.  
Octave Chanute
 


Op deze FDC staan de gebroeders Wright, hun eerste vliegtuig en hun fietswerkplaats in Dayton afgebeeld

Wilbur en Orville Wright realiseerden zich dat, als ze de aŽronautische prestaties van hun toestel wilden verbeteren, ze zich op het verbeteren van het functioneren van bepaalde onderdelen moesten richten. Een ontwerp kan alleen verbeterd worden als je precies weet waar de zwakke punten zitten en welke sterke punten je onveranderd moet laten. Zij vonden daarvoor manieren om onderdelen en subsystemen van hun ontwerpen te kunnen testen. Zo had Wilbur een manier gevonden om een toestel langs de lengteas te laten draaien (roll) door de ene vleugelpunt naar boven en de andere naar beneden te trekken. Om dit te testen bouwden ze een vlieger met vleugels van zo'n anderhalve meter, die de juiste werking van deze vinding aantoonde.

Deze laterale vliegbeweging is een van de belangrijkste bijdragen van de gebroeders Wright aan het bestuurbaar maken van vliegtuigen, een principe dat ook in de modernste toestellen nog steeds geldt. In 1906 kregen ze patent op deze vinding.

 

 

 

De berekeningen van Lilienthal bleken niet altijd te kloppen

Een ander probleem waarvoor een oplossing gevonden moest worden wat het stijgvermogen van de vleugels. Bij het door hun ontwikkelde model in 1900 bleek dit stijgvermogen (lift) veel minder te zijn dan je volgens de berekeningen van Lilienthal zou mogen verwachten. Ze moesten dus een betere vleugel ontwikkelen en bouwden hiervoor achter hun werkplaats een eigen windtunnel. Daarnaast ontwikkelden ze instrumenten waarmee ze de hefkracht en zuiging van vleugelsegmenten effectief konden meten. Zij testten tussen de 80 en 200 verschillend gevormde vleugels, waarbij zij ontdekten dat alle formules en eigenschappen die tot dan toe gehanteerd werden en door vliegtuigbouwers voetstoots werden aangenomen, op verkeerde veronderstellingen waren gebaseerd. In hun windtunnel wisten de Wrights een zeer efficiŽnte vleugelvorm te ontwikkelen.              

Orville Wright met (kloksgewijs) Otto Lilienthal, het proefmodel vlieger  uit 1900, de bemande Glider uit 1902

Met deze kennis ontwikkelden zij het eerste echt effectieve zweefvliegtuig, de 1902 glider. Dankzij de verbeterde vleugels bleef het opmerkelijk lang in de lucht, ook bij sterke wind. Wilbur en Orville beseften dat ze alleen nog een aandrijfmechanisme nodig hadden om een gemotoriseerd, bestuur-baar vliegtuig te bouwen. In hun werkplaats ontwikkelden zij met behulp van hun mecanicien, Charie Taylor, een compacte en lichte 12 pk 4-cilinder
 benzinemotor, testten verschillende  en de Flyer uit 1903
  propeller-ontwerpen in hun windtunnel en ontwierpen een nieuwe vliegmachine. Toen zij het naar Kitty Hawk vervoerden om in de praktijk te testen wisten ze uit berekeningen dat het toestel kon vliegen. Zij kenden het aantal paardenkrachten van hun motor, de stuwkracht van de propellers en wisten dat de vleugels voldoende hefvermogen hadden om het van de grond te tillen. De broers namen met hun vliegmachine model 1903 geen gok, ze wilden alleen bevestiging van wat zij al wisten: ze hadden een vliegmachine gebouwd.

Gedenkteken ter ere van de gebroeders Wright in Kitty Hawk

Alle testvluchten werden uitgevoerd in de buurt van het plaatsje Kitty Hawk in North-Carolina. Hier, aan de Atlantische kust, waaide constant een stevige wind waarmee je een vlieger of zweeftoestel makkelijk kon laten opstijgen, en in het geval van een (nood)landing was er altijd zacht zand in de buurt. In Kitty Hawk aangekomen bleken er kapers op de kust: Samuel P. Langley, secretaris van het Smithsonian Institute, had ook een gemotoriseerd vliegtuig gebouwd naar het model van een redelijk succesvolle zweefvlieger uit 1896. Door problemen met de propeller-as en wegens het slechte weer liepen de pogingen van de Wrights vertraging op waardoor Langley zijn vliegtuig eind 1903 tweemaal kon testen. Beide pogingen om ermee te vliegen mislukten echter jammerlijk, waarna het de beurt was aan de gebroeders Wright.


Het eerste gemotoriseerde vliegtuig, de Flyer

Op donderdag 17 december 1903 stond er een sterke, ijselijk koude wind van zee, eigenlijk een te harde wind om veilig de tests te kunnen uitvoeren. De broers stonden echter onder tijdsdruk want ze wilden naar huis in Dayton, Ohio, om daar Kerstmis met de familie te kunnen vieren. Even na 10 uur namen zij de gok en trommelden een aantal leden van de Kitty Hawk reddingsbrigade op om te helpen de Flyer uit de hangar te halen en op de startrail te plaatsen. De broers hadden geloot wie de eerste test mocht uitvoeren, en Orville nam plaats in het toestel waarin de motor al warmdraaide. Instinctief deed hij wat alle piloten na hem zouden doen: hij beproefde of de besturing werkte, het staartroer, de vleugelflappen en het hoogteroer. Om ongeveer 10:35 uur werd de kabel waarmee de Flyer vastzat losgemaakt en de machine begon over de startrail te rijden, waarbij Wilbur naast het toestel mee holde. De wind was aangewakkerd tot een stevige 27 knopen en op ongeveer tweederde van de 120 meter lange rails verhief het toestel zich in de lucht.


Fraaie serie van IsraŽl over de heroÔsche vlucht op 17 december 1903. Op de tabs staan originele foto's van de gebeurtenis

Orville onderschatte de werking van het hoogteroer waardoor het toestel achtereenvolgens snel steeg, bij correctie scherp daalde en daarna weer snel omhoog kwam. Na een enerverende 12 seconden landde het toestel vrijwel ongeschonden, 120 voet voorbij het einde van de rails, na een vlucht van 37 meter. Voor het eerst was een vliegmachine opgestegen van de grond, had door de lucht gevlogen en was weer geland onder besturing van een piloot. De broers waren blij dat de poging gelukt was, maar niet echt tevreden.

Om ongeveer 11:20 uur werd een tweede vlucht gemaakt met Wilbur aan de stuurknuppel, waarbij een afstand van ruim 52 meter werd afgelegd. Twintig minuten later vloog Orville opnieuw en bereikte nu een afstand van 200 voet, zo'n 60 meter.

De Flyer uit 1903. Het staartroer zit rechts, het toestel vliegt naar links

Tenslotte werd er om 12:00 uur nog een vierde poging gedaan waarbij Wilbur weer vloog. Opnieuw danste het toestel als een rodeostier in de lucht, maar na ongeveer 90 meter kreeg Wilbur het hoogteroer onder controle en wist hij het toestel in een redelijk rechte lijn te laten vliegen. Na een windvlaag begon de Flyer weer wild te dansen en moest Wilbur het toestel aan de grond zetten. Deze vlucht had liefst 59 seconden geduurd en er was een afstand afgelegd van 852 voet, bijna 260 meter. Hoewel bij de landing het hoogteroer afbrak waren Orville en Wilbur tevreden: de Flyer vloog.


In 1978 gaf Hongarije dit fraaie velletje uit

Er waren plannen voor nog een vijfde vlucht op 17 december, maar een plotselinge windvlaag pakte het toestel op en liet het een aantal keren door de lucht tuimelen. De beschadigingen waren te groot om De Flyer te kunnen repareren. Terug in Dayton beseften de broers dat er nog veel gedaan moest worden om het vliegtuig te perfectioneren. De Flyer had te weinig vermogen en was extreem lastig te besturen. Vlakbij huis vestigden zij op de Huffman Prairie het eerste test- en oefenterrein voor vliegtuigen ter wereld, tegenwoordig is hier de Wright Patterson Air Force Base gelokaliseerd. Twee jaar lang maakten zij vlucht na vlucht, ter verbetering van de besturing, de motor, propellers en het ontwerp. Aanvankelijk kon het vliegtuig alleen in een rechte lijn vliegen, maar tegen het einde van 1905 kon hun toestel rondjes en achtjes vliegen boven Huffman Prairie en meer dan een half uur in de lucht blijven. De Wright Flyer uit 1905 was het eerste praktische en goed bestuurbare vliegtuig ter wereld.

Latere berekeningen toonden aan dat de Wrights in 1903 veel geluk hadden gehad: als er niet zo'n stormachtige wind had gestaan was de Flyer waarschijnlijk nooit van de grond gekomen, het toestel kreeg op z'n startrail gewoonweg niet genoeg snelheid om op te stijgen. Op de Huffman Prairie was de wind veel minder krachtig dan aan de kust, waardoor de broers een andere startmethode moesten kiezen.

F

lyer uit 1904, duidelijk is hier de lier te zien

De toestellen die hier ontwikkeld zouden worden werden als het ware Ďweggeschoten' door een lier die aan een contragewicht bevestigd zat. Op diverse foto's en postzegels is deze constructie te zien.

De wereld bleek allerminst op hun uitvinding te zitten wachten. De broers boden zowel het Amerikaanse leger als particulieren hun vliegtuigen te koop aan, maar werden keer op keer weggehoond. Door de overheid werden ze beschouwd als wereldvreemde zotten, anderen dachten dat als twee fietsenmakers een vliegtuig konden bouwen, zij dat dan zelf ook wel zouden kunnen. Maar de Wrights hielden vol en aan het einde van 1907 kocht het U.S. Army Signal Corps een vliegtuig.


In 1909 waren de toestellen van Wright al veel geavanceerder en uitstekend bestuurbaar

Enkele maanden later bestelde een Frans syndicaat van zakenmensen een tweede toestel. Beiden vroegen echter om een vliegtuig waarin een passagier meegenomen kon worden. Snel werd het model uit 1905 aangepast met een tweede zetel en een sterkere motor waarbij dit toestel, voor het eerst weer sinds jaren, in Kitty Hawk werd uitgetest.

Hierna gingen de broers tijdelijk uit elkaar, Wilbur naar Frankrijk en Orville naar Virginia. In 1908 en 1909 voerden ze met hun toestellen talloze demonstratievluchten uit, waarbij met name Wilbur in Frankrijk het ene record na het andere brak. Na terugkomst in de Verenigde Staten vloog Wilbur in 1909 voor meer dan een miljoen toeschouwers boven de haven van New York, zijn eerste openbare vlucht in zijn geboorteland.

                                                                            

Wilbur met (kloksgewijs) een vliegshow in Frankrijk (1908), de Spaanse koning Alfonso, de demonstratie in New York (1909) en de Engelse Prince of Wales (later koning Edward VIII)

Het publiek was stomverbaasd en dolenthousiast, en de gebroeders Wright werden de eerste grote helden van de twintigste eeuw.

Terwijl hun roem toenam groeide ook het aantal orders voor vliegmachines. De Wrights bouwden vliegtuigfabrieken en startten opleidingen voor piloten aan beide zijden van de Atlantische Oceaan. Er was echter veel afgunst en veel mensen wilden graag meeliften op het succes van de broers. Doordat zij hun vliegtuigen in het openbaar demonstreerden was het voor anderen gemakkelijk ze na te bouwen. De broers werden gedwongen moeizame en tijdrovende rechtszaken te beginnen om de rechten op hun patenten te beschermen.


Herdenkingsenveloppe bij het 75-jarig jubileum van de eerste vlucht

Vliegtuigbouwers waren niet of nauwelijks bereid om de bescheiden patentkosten voor de vindingen van de gebroeders Wright te betalen en met name in Europa werden hun ontwerpen schaamteloos gekopieerd. In Amerika trachtte de vliegtuigindustrie onder de patenten uit te komen door de vindingen van de Wrights te bagatelliseren en te beweren dat zij helemaal niet de Ďuitvinders' van het vliegtuig waren. De smaadcampagne tegen de Wrights was een van de meest effectieve in de geschiedenis, vooral omdat deze gesteund werd door het toonaangevende Smithsonian Institute, die lang volhield dat Langley de eigenlijke uitvinder van het vliegtuig was. Orville schonk daarop de Flyer uit 1903, waarmee ze de eerste vlucht hadden gemaakt, aan het wetenschapsmuseum in Londen.


FDC van de 6 cent luchtpostzegel uit 1949, met een foto van de eerste vlucht en de Wright Memorial bij Kitty Hawk

Pas in 1942 erkende het Smithsonian het historische belang van de gebroeders Wright, waarna de Flyer I in 1948 terugkeerde naar Amerika. Tegenwoordig is het toestel te bewonderen in het National Air and Space Museum in Washington DC.

Terwijl de broers Wright steeds meer vliegtuigen wisten te verkopen verlangde het publiek steeds meer demonstraties, spectaculaire vluchten en stunts. Doordat er steeds meer gevaarlijke acties gevraagd werden gingen er onder de piloten die de toestellen van Wright bestuurden slachtoffers vallen. Daarbij hadden de broers door de slepende rechtszaken steeds minder tijd voor het doen van uitvindingen en vernieuwingen aan hun vliegtuigen. Tegen 1911 waren de toestellen van Wright niet meer de beste machines in de lucht. In 1912 stierf Wilbur aan tyfus. Orville verkocht de Wright Company drie jaar later, om zich weer geheel te wijden aan het doen van uitvindingen, niet alleen op aŽronautisch gebied maar voor alles wat zijn belangstelling opwekte. Zo werkte hij aan een wisselaar voor grammofoonplaten, een broodrooster en aan kinderspeelgoed.


De Wright luchtpostzegel uit 1948. Opvallend is het jeugdige uiterlijk van Wilbur (hij stierf in 1912) terwijl Orville is afgebeeld zoals hij er in 1948 uitzag

Orville bleef echter populair als de mede-uitvinder van het vliegtuig, en wist deze faam goed te gebruiken. Hij had zitting in de oorspronkelijke National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), langer dan enig lid sindsdien. (NACA werd later de National Air and Space Administration, de NASA). Ook was hij actief in het Guggenheim Fund for the Promotion of Aeronautics, dat zich inspande om in de jaren Ď30 Amerika's technologische voorsprong in de luchtvaart te heroveren. Ook hielp hij onvermoeibaar onbekende uitvinders om hun ideeŽn op de markt te brengen. Orville's laatste project was, heel toepasselijk, een vliegtuig. Hij hielp de Flyer III uit 1905 te herbouwen, het eerste goed functionerende vliegtuig dat hij en Wilbur in Huffman Prairie hadden geperfectioneerd. Het vliegtuig werd tentoongesteld in Deeds Carillon Park in Dayton Ohio in 1950, maar Orville maakte de ceremonie niet meer mee. Hij stierf in 1948 aan een hartaanval terwijl hij de deurbel van zijn huis repareerde.


Herdenkingsenveloppe met speciaal stempel uit 1928. Op de afbeelding een Wright vliegtuig bij Fort Meyers

Het is duidelijk dat de komt van het vliegtuig onze maatschappij in de afgelopen eeuw enorm heeft veranderd. Tegenwoordig vliegen binnen een etmaal de halve wereld rond, we kunnen gerust zeggen dat door het vliegtuig de wereld een stuk kleiner geworden is. En het waren deze twee broers die door hun onderzoekende geest en vasthoudendheid een onmisbare bijdrage hebben geleverd aan de ontwikkeling van de vliegmachine. Terwijl velen twijfelden aan het nut van hun uitvinding zagen zij een grote toekomst weggelegd voor hun vliegtuig, voor het vervoer van personen, goederen en post. Ook voor onze hobby zijn wij Orville en Wilbur Wright veel dank verschuldigd...