Wetenschap 3 oktober 2000

Het vliegtuig

Door H. G. Heiden
Na een mislukte poging van Wilbur Wright lukt het zijn broer Orville op 17 december 1903 wel: voor het eerst vliegt een mens in een gemotoriseerd vliegtuig. De vlucht heeft plaats in Kitty Hawk in de Amerikaanse staat North Carolina en duurt 12 seconden. Orville overbrugt daarbij een afstand van 37 meter.

Wilbur (1867-1912) en Orville (1871-1948) krijgen gezamenlijk de eer. De eerste motorvlucht in de geschiedenis staat geboekstaafd als die van de gebroeders Wright. De broers groeien op in een gezin met vijf kinderen. Beide ouders zijn goed geschoold. Hun vader, Milton, is bisschop van de Verenigde Broederkerk in Christus en eigenaar van een bibliotheek met zo'n 2000 boeken. Moeder Susan, geboren Koerner, is een van de weinige vrouwen met een universitaire opleiding; ze blinkt uit in wiskunde. Het echtpaar heeft grote interesse in wetenschap en techniek, in het bijzonder in de mechanica. Die wetenschap dragen zij op Wilbur en Orville over. De jongens raken gefascineerd door een vliegtuigmodelletje dat, aangedreven door rubberriemen, door de kamer kan fladderen. Ze besluiten zelf ook kleine modellen te maken en hun volgende stap is het construeren van vliegers.

Fietsenmakers
De broers zijn technisch begaafd. Orville maakt op 17-jarige leeftijd samen met Wilbur in een paar maanden een drukpers die veel sneller is dan de persen die in hun woonplaats Dayton (in de staat Ohio) in gebruik zijn. Ze huren samen een ruimte en geven een weekblad uit. Het uitgeven en drukken van publicaties geeft echter te weinig technische voldoening en in 1892 openen de broers een fietsenwinkel annex -werkplaats. Drie jaar later assembleren de Wrights hun eigen fietsen uit onderdelen die ze zowel kopen als zelf maken. Het vliegen laat de broers echter niet los. De experimenten van de Duitser Otto Lilienthal, die zweefvliegtuigen bouwt en ermee vliegt, volgen ze op de voet. Nadat Lilienthal in 1896 bij een zweefvlucht omkomt, richten de Wrights zich met volle energie op het doorgronden van de techniek van het vliegen. Tussen 1885 en 1890 worden op verschillende plaatsen in de wereld praktijkproeven uitgevoerd. Het grootste probleem is het goed bestuurbaar houden van de (zweef)modellen. De zweefvliegtuigen worden door de vliegers in het algemeen liggend bestuurd. Door de verplaatsing van het lichaam in het vliegtuig wordt getracht het toestel in balans te houden. Wilbur en Orville komen uiteindelijk tot de conclusie dat dat echter niet de beste methode is. Het in balans houden gaat volgens hen het beste door tijdens de vlucht de oppervlakte van de vleugels onder een hoek te veranderen. Deze methode passen zij vanaf 1900 in verschillende zweefvliegontwerpen toe.

Rennend bijhouden
Na het geheel in eigen beheer bouwen en testen van drie zweefvliegtuigen bouwen de broers in 1903 een nieuw toestel, de Flyer, met de intentie hier een motor in te bouwen. Hun ultieme doel is gemotoriseerd de lucht in gaan. Omdat niemand een geschikte motor kan leveren, bouwt Charles Tylor, een handige monteur die in de fietsenzaak van de Wrights werkt, een watergekoelde viercylindermotor die 12 pk levert. Op 25 september 1903 zetten Wilbur en Orville hun kamp in Kitty Hawk op. Nadat de Flyer –een tweedekker– in elkaar is gezet, volgen uitgebreide motorproeven. Op 14 december zijn de broers gereed. Via het opgooien van een geldstuk –kop of munt– krijgt Wilbur de eer de eerste motorvlucht te maken. Het toestel start vanaf rails die op een heuvel zijn gelegd. Na circa 30 meter komt de Flyer los, stijgt een paar meter en valt aan de voet van de heuvel neer. Het toestel is bij deze mislukte poging slechts licht beschadigd en na drie dagen is de Flyer gereed voor de tweede poging. Nu is Orville aan de beurt en hij houdt het vliegtuig op die 17e december met de wind op de neus 12 seconden in de lucht. Doordat de snelheid laag ligt – 3 meter per seconde – kan Wilbur het toestel rennend bijhouden. Die dag worden nog drie vluchten gemaakt. De langste ervan, met Wilbur als vlieger, duurt 59 seconden en meet 260 meter. De originele Wright Flyer hangt nu in het National Air & Space Museum in Washington.

Het voorbije millennium zit vol lumineuze ideeën. Een reeks van honderd artikelen belicht wetenschappelijke, medische en technische doorbraken en het gedachtegoed van belangrijke wetenschappers.

Serie uitvindingen

Relevante Websites: Beschrijving eerste vlucht gebroeders Wright, met simulatiefilmpje:
www.pbs.org

Biografie van gebroeders Wright:
www.wam.umd.edu

Uitvinding van het vliegtuig:
www.wam.umd.edu

Wright-replica's:
www.wrightflyer.org
quest.arc.nasa.gov