Het pad naar Kitty Hawk

Je moet eerst kunnen zweefvliegen, voordat je aan de motor begint. De gebroeders Wright werkten kalm aan hun uitvinding.

FIETSENMAKERS waren het, maar geen gewone fietsenmakers. In 1909 werden ze voorgedragen voor de Nobelprijs natuurkunde en in 1913 opnieuw. Het is er niet van gekomen. Wilbur, de oudste van de twee was, was in mei 1912 aan tyfus overleden, pas 45 jaar oud.

Volgende week is het honderd jaar geleden dat de broers Wilbur en Orville Wright de eerste beheerste, bemande vlucht met een gemotoriseerde vliegmachine maakten. Op 17 december 1903 maakten zij op het ijskoude strand van North Carolina, waarover een snerpende wind woei, om beurten vier korte tochtjes met een vliegtuigje dat zij tot in het kleinste detail zelf hadden ontworpen en gebouwd. Het moment suprême is vastgelegd door een lid van een naburig reddingsstation dat op hun aanwijzingen de glasplaat-camera bediende.

Het succes was geen toevalstreffer van een stel enthousiaste maar ongeletterde hobbyisten. De Wrights waren ingenieurs in de zuivere betekenis van het woord; het enige dat eraan schortte was dat ze geen academische opleiding hadden genoten. Wel hadden ze de high school doorlopen en zelfs extra cursussen goniometrie gevolgd. Toen het hun menens werd met de belangstelling voor het vliegen (halverwege 1899) wisten ze zich in een benijdenswaardig tempo door de toonaangevende literatuur heen te werken. Bovendien konden de Wrights rekenen op de steun van een aantal academici, zoals de vliegtuigontwerper Octave Chanute, die de twee jongens niet te min vonden voor een technische en kameraadschappelijke samenwerking.

Belangstelling voor techniek en mechanische problemen kregen Wilbur en Orville van huis uit mee. Niet van hun vader, die prediker was, maar van hun moeder en van hun oudere broers, die wel college doorliepen. Will en Orv, van jongsafaan onafscheidelijk, begonnen in 1892 een rijwielzaak in Dayton (Ohio) en hadden daaruit een mooi inkomen. Ze verrichtten ook reparaties en gingen van lieverlee zelfs over tot het bouwen van fietsen. Maar tussen september en januari was er niet veel te doen. Langs deze weg kwam er geld, tijd en vaardigheid beschikbaar voor het bouwen van een gemotoriseerd en bemand vliegtuig.

De weg naar dat doel zijn de Wrights met grote beslistheid ingeslagen en ze hebben de route in kalm beraad afgelegd. Ze zagen in dat het er vóór alles op aankwam een stabiel en volledig bestuurbaar zweefvliegtuig te bouwen. Als dat er eenmaal was, dachten ze, kwam de aandrijving vanzelf, want de benzinemotor was volop in ontwikkeling.

Dubbeldekker

Belangrijk is dat ze zich niet de moeizame inspanningen van de Amerikaan Samuel Langley (die werkte aan een onhanteerbaar gemotoriseerd viegtoestel) tot voorbeeld stelden maar het uitputtende zweefvliegen van de Duitser Otto Lilienthal. Net als Lilienthal kozen ze voor een dubbeldekker, al lieten ze hem minder op een vogel lijken. Wel werd kennelijk de vleugelbelasting van vogels als richtsnoer aangehouden. Omgerekend naar moderne eenheden, varieerde die tussen 55 en 70 N /m², wat ongeveer de belasting is van die van grote zeemeeuwen.

In feite was het verkrijgen van voldoende `lift' (draagkracht) niet zo'n probleem als je de gegevens voor vogels durfde extrapoleren. De crux zat hem in de besturing, in het bijzonder de laterale besturing (de beheersing van het `rollen' om de lengteas). De Wrights ontdekten dat zwevende buizerds bij het `rollen' de vleugels tordeerden en besloten die mogelijkheid ook op te nemen in hun te bouwen vliegmachines. Dat was de eerste briljante stap.

In 1899 bouwen ze een flinke vlieger waarmee de mogelijkheden van dit zogenoemde `wing-warping' (scheluw trekken) kunnen worden onderzocht. Het gaat goed. In 1900 is er al een zweefvliegtuigje (spanwijdte 5,2 meter) dat wordt getest bij Kitty Hawk aan de kust van North Carolina. Daar staat altijd een krachtige noordoosten wind. Het toestel, een houten frame bekleed met Franse satijn, is voorzien van stalen kabels voor het scheluw trekken. Het lijkt nog heel veel op de vlieger en wordt ook voornamelijk als vlieger getest, maar in de laatste dagen van oktober vliegen de jongens er ook zelf mee.

Een jaar later wordt er gevlogen met een zweefvliegtuig met een spanwijdte van 6,7 meter. Er is nu vóór aan het vliegtuig een bedienbaar en bruikbaar hoogteroer (elevator) gemonteerd maar verder is er niet heel veel aan het ontwerp veranderd. Toch blijkt dit grotere toestel opeens heel veel moeilijker te besturen. De broers leiden eruit af dat ze de regels die het `opschalen' beheersen niet kennen en besluiten tot proefondervindelijk onderzoek aan kleine vleugelmodellen.

Ze bouwen een eigen windtunnel en testen daarin methodisch eindeloze variaties van vleugelprofielen. In het bijzonder onderzoeken ze wèlke welving (curvatuur of camber) in de vleugels bij wèlke vliegsnelheid optimaal is. Ook ontdekken ze de grote invloed van de vleugelslankheid (lengte : breedte). Tot dan hadden ze vooral gevaren op het kompas van Lilienthal.

Verstelbaar roer

In 1902 verschijnt een vliegtuig met een star staartstuk. Dat staartstuk blijkt de reacties van het vliegtuig op windstoten geweldig te verslechteren tot de broers in een ingeving besluiten er een verstelbaar richtingroer van te maken en de bewegingen daarvan te koppelen aan het scheluw trekken. Daarna is de besturing geen enkel probleem meer. Het beoogde zweeftoestel is gereed en er kan worden nagedacht over de aandrijving.

De Wrights berekenen dat ze een motor nodig hebben met een vermogen van 8 pk (6 kilowatt) die niet meer weegt dan 82 kilo. Die motor bestaat niet, geen van de aangeschreven automotor-fabrikanten kan hem leveren. Dus wordt hij zelf gebouwd: de indrukwekkende prestatie van monteur Charles Taylor, die al langer voor de Wrights werkt. Hij maakt een 4-cilinder viertakt benzinemotor die dankzij een aluminium carter maar 69 kilo weegt bij een vermogen van 12 pk. De finishing touch komt van de twee houten propellers die de Wrights al evenzeer zelf ontwerpen en bouwen (na te hebben ingezien dat de bladen moeten worden beschouwd als vliegtuigvleugels die `lift' geven). Geen andere propeller was op dat moment zo goed als die van de Wrights.

Na een mislukte start op 14 december gaat het dan op 17 december zonder haperen: de Wrights maken vier geslaagde vluchten, de laatste duurt 59 seconden.Nog dezelfde middag waait de machine aan flarden, maar dat hinderde niet want de broers wilden toch naar huis. Het werd Kerstmis.

    • Karel Knip