برادران رایت: ویلبر و ارویل رایت، داستان پرواز و اختراع هواپیما
در هفدهم دسامبر ۱۹۰۳، دو برادر از ایالت اهایو (آمریکا) ماشین ابداعی خود را به پرواز درآوردند. آنها کسانی بودند که هر آزمایش ساده ای را انجام می دادند و جاه طلبی های ذهنی شان را در سایه استعداد و نبوغ ذاتی به منصه ظهور می رساندند. ماشین ابداعی آنها در مقایسه با عقاب های آهنینی که بعدها در سایه پیشرفت های تکنولوژیک به اعماق آسمان ها راه یافتند همچون پروانه ای خیال انگیز بود که از ساده ترین اصول مهندسی (در مقایسه با اصول تکامل یافته فعلی) بهره می برد. برادران رایت که یکی ویلبر و دیگری ارویل نام داشتند در حالی موفق شدند ماشین ابداعی خود را به پرواز درآورند که دیگران در این راه ناکام مانده بودند. اما در کار آنها چه رازی نهفته بود که سایر مخترعین خوشنام تر و مجرب تر هرگز موفق نشدند چنین اختراعی را به نام خود ثبت کنند؟ یقیناً این یکی از جالب ترین سئوالاتی است که در مورد برادران رایت و اختراع هواپیما مطرح می شود.
درباره خود این دو برادر باید گفت که آنها، خواه به دلایل شخصی و خواه به هر دلیل دیگر، در بین طرفداران شان چندان شناخته شده نیستند. شاید بهترین توصیفی که معمولاً تاریخ نگاران صنعت یا علم هوانوردی معمولاً آن را درباره برادران رایت به کار می برند این است که آنها از گمنامی کامل به اوج شهرت رسیدند و نام خود را به عنوان اولین انسان هایی که موفق شدند با ساخت یک ماشین چگالتر از هوا خود را برای مدتی در فضا معلق نگه دارند در تاریخ ابداعات بشر ثبت کردند. عصر پرواز، همه معادلات زمانه خویش را دگرگون ساخت و دوره نوینی را در تاریخ پر فراز و نشیب زندگی بشر پایه ریزی کرد.برادران رایت برای انجام پروازهای آزمایشی شان ناحیه Outer Banks در ایالت کارولینای شمالی، کمی آن سوتر از خطوط آهن حمل و نقل زمینی و همچنین کمی دورتر از کشتی های پهلو گرفته در ساحل را که نقطه بادخیز بسیار مناسبی بود، انتخاب کردند.
این دو برادر به این دلیل ناحیه ای در نزدیکی ساحل را برای مقصود خود برگزیدند که اولاً پوشش گیاهی مزاحمی در آنجا وجود نداشت و ثانیاً از چشمان جست وجوگر (و بعضاً فضول) مردم عادی و همچنین رقیبان کاملاً به دور بود. آنها در نزدیکی دهکده ماهیگیری «کیتی هاوک»، کمپی را در Kill Devil Hills برپا کردند. در یک صبح پنجشنبه رویایی که باد مناسبی نیز در فضای اطراف ساحل پیچیده بود ابتدا ارویل و سپس ویلبر و بعد بار دیگر ارویل و سپس ویلبر مجموعاً چهار پرواز انجام دادند. هواپیمای دوباله آنها از روی یک ریل پرتاب چوبی به مسافت حدود ۶۰ فوت (بیش از ۱۸ متر) و در جهت مخالف بادی به سرعت بیش از ۲۰ مایل در ساعت (بیش از ۳۲ کیلومتر در ساعت) به هوا بر می خاست. در اولین آزمایش، ویلبر مسافتی در حدود ۱۲۰ فوت را در مدت زمانی در حدود ۱۲ ثانیه طی کرد. در آخرین و طولانی ترین پرواز نیز که به وسیله ویلبر انجام شد مسافتی در حدود ۸۵۲ فوت در ۵۹ ثانیه طی شد. حوالی ظهر آن روز، یکی از معدود شاهدان این پروازها که جوانی به نام «جانی مور» بود پس از دیدن موفقیت برادران رایت، در حالی که از خوشحالی در پوست خود نمی گنجید، شروع به دویدن در کنار ساحل کرد و فریاد زد: «آنها بالاخره موفق شدند، آنها بالاخره موفق شدند، چقدر خوب شد که آنها بالاخره پرواز کردند.»
ارویل دو هفته بعد در بیانیه دستنویسی که کاملاً هوشیارانه آن را تنظیم کرده بود این گونه نوشت: «هربار، ماشین ابداعی ما تنها با استفاده از توان خودش و بدون کمک گرفتن از نیروی جاذبه زمین یا هر منبع حرکتی دیگری از سطح زمین به هوا برمی خاست.» وی در ادامه افزوده بود: «پس از پیمودن مسافتی در حدود ۴۰ فوت بر روی یک ریل یگانه (یک مسیره)، ماشین تحت هدایت اپراتوری که بر روی نشیمنگاه شیبداری به ارتفاع ۸ یا ۱۰ فوت از سطح زمین قرار می گرفت از روی ریل به هوا برمی خاست. این ارتفاع، کمی برای هدایت ماشین در شرایط بادخیز طوفانی پائین تر به نظر می رسید اما چاره ای جز این نبود زیرا هیچگونه آشنایی قبلی با نحوه هدایت ماشین پرنده و مکانیسم های کنترلی آن وجود نداشت. به همین دلیل بود که پرواز اول خیلی کوتاه بود.»
با اینکه وزش بادهای شدید باعث وارد آمدن خسارات شدیدی به هواپیما پس از انجام آخرین پروازش شد اما «برادران رایت»، آن روز را روزی توأم با موفقیت نامیدند. آنها به دنبال این بودند که ثابت کنند ماشین ابداعی شان «دارای توان کافی برای پرواز، استحکام کافی برای پرواز، استحکام کافی برای تحمل لرزش های شدید هنگام فرود و صلاحیت کنترل کافی برای انجام پروازی ایمن در شرایط جوی طوفانی و همچنین در هوای ساکن» بوده است. وقتی هواپیمای ابداعی «برادران رایت» که آنها نام ساده Flyer (پرنده) را بر آن نهاده بودند بر تمامی این چالش ها و ناملایمات فائق آمد، «ارویل» نوشت: «ما در آن لحظه وسایلمان را برداشتیم و به خانه برگشتیم در حالی که می دانستیم عصر ماشین های پرنده بالاخره فرا رسیده است.»خانه «ویلبر» و «ارویل» در شهر «دیتون» واقع بود. آنها فرزندان یک اسقف پروتستان و یک مادر تحصیلکرده و زحمتکش بودند که استعداد فرزندانشان را در ساخت ابزارآلات خانگی و اسباب بازی های کودکان (و کلاً وسایل مکانیکی) به خوبی کشف کرده بودند.
هیچ یک از این دو برادر، تحصیلات دبیرستانی شان را به پایان نرسانده بودند اما با روحیه ای مثال زدنی و اعتماد به نفسی عالی در مسیر ابداعات جدید گام بر می داشتند. آنها به طور کاملاً تفریحی کار چاپ را آغاز کردند و البته در کنار آن به کار اصلی و موفقیت آمیز خود یعنی خرید و فروش دوچرخه پرداختند. این دو برادر محتاط و خجالتی که در تمام عمر خود هرگز ازدواج نکردند زمانی که موضوع پرواز، فکر و ذهن شان را به خود مشغول کرده بود در خانه ای به همراه پدر و خواهر جوانشان زندگی می کردند. در دهه ۱۸۹۰، آنها هر گزارش خبری ای را که در مورد تجربیات هوانوردی منتشر می شد با اشتیاق فراوان مطالعه و پیگیری می کردند. مرگ «اتولیلینتال» مهندس آلمانی و مشهورترین پرنده آن دوران باعث شد که بعدها تحول چشمگیری در طراحی ماشین های دوچرخه ای (پدال دار) به وقوع بپیوندد.
در غروب یکی از روزهای سال ۱۸۹۹، «ویلبر» به نمایندگی از «شرکت دوچرخه سازی رایت» نامه ای را به موسسه «اسمیتسونیان» ارسال کرد که در آن از گردانندگان موسسه مذکور خواسته بود تا هر دست نوشته و مطلبی را که در مورد موضوع پرواز دارند و همچنین فهرست کاملی از کتاب هایی را که در این زمینه نگاشته شده برای آنها ارسال کند. «ویلبر» در این نامه توضیح داده بود که به نظر او «پرواز بشر، امری میسر و ممکن خواهد بود.» پس از مدت کوتاهی، پاسخ مساعد موسسه مذکور به همراه انبوهی از دست نوشته های مرتبط با موضوع درخواستی «ویلبر» برای او ارسال شد و بدین ترتیب، «برادران رایت» سریعاً دست به کار شده و تعمیر و آماده سازی کایت ها و گلایدرهای خود را در قسمت پشتی مغازه شان آغاز کردند. اما تا زمانی که آنها برای آزمایش های پروازی خود در «کیتی هاوک» آماده شدند چیز چندانی درباره فعالیت های آنها شنیده نشد.
پس از بررسی دقیق طرح های کارشناسانه و ابداعی «سر جورج کایلی» در نیمه نخست قرن نوزدهم، «برادران رایت» مشخصاً بر روی سه موضوع اساسی متمرکز شدند: برخاستن از زمین، کنترل و جلوبری. با ل ها تا آن زمان بسیار بزرگ طراحی می شدند تا قدرت برخاستن هواپیما از سطح زمین را افزایش دهند. موتورهای در نظر گرفته شده برای جلوبری هواپیما در آسمان نیز بیشتر از نوع دستی در نظر گرفته می شدند. بنابراین، «برادران رایت» در ابتدا بر روی آن دسته از روش های تعادل بخشی و کنترل هواپیما در هنگام پرواز متمرکز شدند که احساس می کردند در تجربیات پیشین از توجه به آنها غفلت شده است.
«ویلبر» برای کشف حقیقت، دائماً به پرندگان بزرگ در آسمان نگاه می کرد تا ببیند که آنها چطور تعادل جانبی خود را با حرکت دادن پرهای موجود در نوک بال هایشان حفظ می کنند. در همین راستا، یک روز که او به طور کاملاً تفننی در حال پیچ دادن قسمت های انتهایی که جعبه مقوایی کم عرض در جهت های مخالف یکدیگر بود موفق به کشف ایده مناسبی برای شیب دادن به بال ها شد. دکتر «جاکاب» در این باره می گوید: «این ایده یکی از بزرگترین اندیشه ها و راه حل هایی بود که برای اولین بار در ذهن «برادران رایت» نقش بست.» طولی نکشید که «برادران رایت» این ایده را بر روی کایت ها و گلایدرها به طور آزمایشی به مورد اجرا گذاشتند.
وقتی نوک انعطاف پذیر بال در یک طرف هواپیما [چپ یا راست] به طرف بالا زاویه داده می شد و در مقابل، نوک بال در طرف دیگر به طرف پایین زاویه داده می شد این نتیجه مهم حاصل می گردید که یک زاویه حمله بزرگتر در یک طرف ایجاد شده و بنابراین یک نیروی بالابری بزرگتر در طرف مقابل ایجاد می شود. پیشتر، مخترعین سعی می کردند که برای کنترل هواپیما از روش های بسیار ساده تری همچون استفاده از نیروی وزن خلبان برای متمایل شدن به طرفین و سوق دادن هواپیما به یک سمت [چپ یا راست] استفاده کنند. با شیبدار شدن بال، خلبان قادر بود تا با فشار آوردن به سیم های تعبیه شده، توازن هواپیما را حفظ کرده یا آن را به سمت جناحین متمایل کند. امروزه این کار که به «کنترل فرمانی» معروف است توسط بالچه هایی صورت می گیرد که در واقع همان اسباب کنترلی تعبیه شده بر روی لبه های پشتی بال ها هستند. به گفته دکتر «جاکاب»، این ایده که برای اولین بار توسط «برادران رایت» به مورد اجرا گذاشته شد رمز اصلی موفقیت آنها در طراحی و ساخت هواپیما بود.
به طور مشابه، این دو برادر در ادامه تلاش های خود اقدام به طراحی و تدارک زمینه های لازم برای کنترل حرکات هواپیما در دو جهت دیگر، یعنی عمودی و طولی، کردند. آنها در سال ۱۹۰۱ با اضافه کردن یک سکان افقی، یا به عبارت بهتر «بالابر»، در جلوی هواپیما موفق شدند تعادل طولی (یا جلو به عقب) هواپیما را حفظ کنند. یک سال بعد، آنها یک سکان عمودی نیز برای تعبیه در پشت هواپیما ابداع کردند تا به کمک آن بتوانند هواپیما را به سمت جناحین متمایل سازند و به عبارتی آن را در ارتفاع لازم به پرواز درآورند. بدین ترتیب، آنها موفق شدند تعادل هواپیما را در هر سه بعد اصلی (شامل طول، عرض و ارتفاع) حفظ کنند و اسباب کنترلی لازم را در طرح اصلی هواپیما بگنجانند. برای تأمین نیروی پیشران هواپیما نیز آنها از یک موتور گازوئیلی ۴ سیلندر معمولی با قدرت ۱۲ اسب بخار استفاده کردند که البته برای کاهش وزن آن از عنصر آلومینیوم در ساخت کارتل آن سود بردند.
بالاخره «برادران رایت» پس از تدارک و پیش بینی تمامی تمهیدات لازم برای انجام پروازی سهل و ایمن، روز ۱۴ دسامبر ۱۹۰۳ را برای اولین پرواز آزمایشی هواپیمای ابداعی خود انتخاب کردند که متأسفانه اولین اقدام آنها هرگز موفقیت آمیز نبود. اما سرانجام آنها موفق شدند که در روز ۱۷ دسامبر، یعنی تنها سه روز بعد، هواپیمای یک موتوره خود را برای چهار مرتبه در آسمان به پرواز درآورند و نام خود را برای همیشه درصدر فهرست پرندگان انسان نما به ثبت رسانند. «ویلبر رایت» که عمر کوتاه تری داشت در ۳۰ مه ۱۹۱۲ در اثر ابتلا به بیماری تیفوئید در سن چهل و پنج سالگی درگذشت و برادرش «ارویل» در ۳۰ ژانویه ۱۹۴۸ در سن هفتاد و شش سالگی بدرود حیات گفت. روحشان شاد!
The New York Times, Dec. 9.2003
