Plnou parou vzhůru!

„Stevarde, jsme tu správně na odbavení k letu na kontinent?“

„Ano madam, předejte svá zavazadla službě a nastupte prosím.“

„Pro mě a mou dceru je to celé tak vzrušující! Létání je bezpečné, že ano?“

„Jistě madam. Náš létající stroj je vybaven nejmodernějšími bezpečnostními prvky – vysokotlaký parní stroj, dvouplášťový kotel a vrtule z nejlepšího a nejpevnějšího plátna. Máme přece rok 1848…“ 

Parní stroj ovlivnil celou jednu epochu lidstva, a to velmi významně. Je neodmyslitelně spjat s rozvojem lodní a železniční dopravy a, kromě dalšího, také s rozvojem důlní činnosti. Dá se říci, že byl motorem průmyslové revoluce v 19. století.

Pokud před příznivci steampunku vyslovíme dohromady slova pára, 19. století a létání, s pravděpodobností hraničící s jistotou se drtivé většině dotázaných okamžitě vybaví balony a vzducholodě. Ty přece k létání v 19. století neodmyslitelně patří. Málo kdo si ovšem vzpomene na stroje těžší než vzduch, tedy letadla, která byla poháněná parním strojem. A pokud půjdeme hlouběji do historie, zjistíme, že snah zkombinovat parní a létající stroj vůbec nebylo málo. Přijměte tedy mé pozvání na drobnou historickou exkursi k jednomu takovému významnému pokusu a zasněte se, jaké by to bylo, kdyby…

Začalo to Arielou

Mezikontinentální aerolinky ve 40. letech 19. století? Pochází snad úvodní dialog z nějakého z románů Julese Verna? Ne. Takhle to mohlo vypadat, pokud by se uskutečnily průkopnické vize pánů Williama Samuela Hensona a Johna Stringfellowa.

Přesuňme se nyní do roku 1842 na patentový úřad v Londýně. Právě se sem totiž dostavují výše zmínění pánové a přednášejí neobvyklou žádost (i když pro nás, jako národ Járy Cimrmana, snad nemůže být žádná patentová žádost neobvyklá) – chtějí si totiž nechat patentovat létající stroj, poháněný odlehčeným parním strojem, patentovaným W. S. Hensonem o rok dříve (tj. roku 1841). Létající stroj nesl název „Aerial Steam Carriage“, neboli Ariela (Ariel, Arielo – jak komu libo…) a patent na něj byl udělen 29. září 1842 (British patent 9748).

Obrázek č. 1 – William S. Henson a John Stringfellow

U těchto veskrze zajímavých pánů se na chvilku zastavíme, stojí totiž za to si o nich povědět něco více, protože z hlediska létání se jedná o stejně významné průkopníky, jako byli například nejznámější bratři Wrightové (kteří v době, kdy tito pánové konstruovali své létající modely, ještě vůbec nebyli na světě).

Průkopníci letectví

Obrázek č. 2 – Sir George Cayley

O tom, že Anglie byla v 19. století dílnou světa a zemí neomezených možností, netřeba vůbec pochybovat. A v případě letectví, nebylo tomu jinak. Ještě než se však budeme věnovat pánům Hensonovi a Stringfellowovi, vrátíme se na krátko o téměř 40 let nazpět, do roku 1804. V té době totiž sir George Cayley (27. prosince 1773 – 15. prosince 1857) postavil a úspěšně otestoval svůj první kluzák s pevným křídlem. Objevil a popsal základní principy mechaniky letu, uskutečnil další úspěšné lety modelů kluzáků, avšak stále nebyla k dispozici pohonná jednotka, která by vynesla jeho létající zařízení do vzduchu.

W. S. Henson se narodil dne 3. května 1812 v Nottinghamu v Anglii do rodiny dalšího vynálezce, Williama Hensona. Naproti tomu John Stringfellow se narodil již v roce 1799. Dohromady je svedl krajkářský průmysl, který se v té době vydatně mechanizoval a oba vynálezci se na tomto procesu notně podíleli, W. S. Henson hned několika patenty. O letectví se více začali zajímat kolem roku 1840. Společně studovali lety ptáků a stavěli první modely létajících strojů. Skrze tato pozorování a pokusy s modely došli k závěru, že ačkoli ptáci k letu potřebují mávat křídly (pokud tedy zrovna neplachtí), jejich létající stroj bude mít křídla pevná, pouze s mírným úhlem náběhu vzduchu, který bude obtékat křídlo velkou rychlostí (v tomto navázali na práci sira Cayleyho, se kterým si Henson čile dopisoval). Potíž byla v tom, jak této rychlosti docílit. Nakonec se oba muži rozhodli použít již výše zmíněný odlehčený parní stroj (pro více podrobností doporučuji tento a tento článek – anglicky).

Aerial Transit Company

Ariela byla v mnoha parametrech moderní letadlo. Jednalo se o hornoplošník, s gondolou pro posádku zavěšenou pod obdélníkovým křídlem o rozpětí 150 stop (cca 46 m) a parním strojem o výkonu 50 koní (37 kW), který poháněl dvě vrtule v „tlačném“ uspořádání (tzn., že byly umístěny za letadlem a stroj tlačily, místo dnes obvyklého „tažného“ uspořádání, kdy je vrtule vpředu a letadlo jakoby táhne; podle některých zdrojů byly první vrtule plátěné, s dřevěnou konstrukcí, údajně odvozené od lopatek “vrtulí” větrných mlýnů). Podvozek (dá-li se kolům od kočáru, nebo káry tak říkat), byl tříbodový, s příďovým kolem a podle plánu se mělo startovat ze šikmé rampy.

Obrázek č. 3 – Studie Ariely v letu

 

Třípohledový nákres Ariely
Obrázek č. 4 – Třípohledový nákres Ariely

Tvůrci Ariely s ní měli dalekosáhlé plány. Chtěli dosahovat rychlosti až 50 mil v hodině (cca 80 km/h) a létat na vzdálenosti do 1000 mil (1600 km) s 10 – 12 pasažéry. S dalšími dvěma společníky, Frederickem Marriottem (který se později po odchodu do USA sám stal průkopníkem v oblasti letectví) a D. E. Colombinem, založili v roce 1843 Aerial Transit Company – první leteckou společnost na světě, která si kladla za cíl „přepravovat poštu, zboží a cestující z místa na místo vzduchem“.

Henson_ASC_pamphlet
Obrázek č. 5 – Dobový reklamní leták, lákající potenciální investory do společnosti Aerial Transit Company (Londýn, 1841)

Tyto cíle také společnost ve své době široce medializovala, především díky Fredericku Marriottovi, jenž byl novinovým magnátem a který spustil plnohodnotnou PR kampaň. Mimo jiné je mu připisován i „vynález“ slova Airplane (doslova “hoblovat vzduch”), čili letadlo. Ariela byla zobrazována nejen nad Londýnem, ale také nad Egyptskými pyramidami nebo Velkou čínskou zdí. Tato kampaň také vykreslovala síť leteckých linek, které měla Ariela (a další stroje od ní odvozené) operovat z Londýna a dalších měst. Měly být vybudovány „vzdušné přístavy“ (angl. slovo Airport, či ruské Aэропорт, se ve smyslu letiště používá dodnes), které by byly vybaveny vhodnou infrastrukturou, jak pro obsluhu letadel, tak pro pohodlí cestujících. V tomhle ohledu tito pánové řádně předběhli svou dobu. Nicméně představa kočáru, taženého čtyřspřežím, nebo vlaku s parní lokomotivou, kterak zastavuje u letiště a z nich vystupující gentlemani a lady v nádherných viktoriánských róbách přesedají do Ariely, je prostě úžasná.

Obrázek č. 6 – Dobová pohlednice zobrazující Arielu v letu nad oázou kdesi v poušti a slibující cestu do Indie za čtyři dny!

Marriott dále ve své kampani argumentoval vojenským využitím létajících strojů v době války. Měla jimi být přepravována munice, zásoby i celé pluky armády Jejího Veličenstva kamkoli na zeměkouli.

Tato grandiózní kampaň a smělé plány Aerial Transit Company však vyvolaly řadu kontroverzí a spekulací. Zatímco jedni obdivovali smělost a odvážnost celého projektu, jiní jej považovali za hloupost. Někteří žurnalisté dokonce spustili antikampaň, která varovala před krachy výrobců železničních vozů a lodí a následnou nezaměstnaností a chudobou (jistě zcela nezištně a z obavy o nebohé dělníky v továrnách a loděnicích).

Na stranu kritiků projektu se přidal také stále aktivně působící sir George Cayley, který byl považován za experta na všechno, co létá, a vyjádřil obavy o stabilitu konstrukce křídla během letu.

Nicméně čtveřice společníků dále pokračovala ve vývoji a postavila menší parní stroj pro letouny s jednočlennou posádkou, s výkonem 20 koní. Vynálezci také započali se stavbou testovacích modelů, vybavených funkčním parním strojem, na kterých prováděli zkoušky různých konfigurací (například byli patrně první, kdo vyzkoušel tzv. delta-křídlo, známé z moderních nadzvukových stíhacích letounů).

Nakonec bylo mezi lety 1843 – 1847 postaveno a testováno několik modelů, z nichž největší měl rozpětí 20 stop (6 m) a vážil 30 liber (cca 13,5 kg). Byl osazen parním strojem vlastní konstrukce, který byl schopen roztočit dvojici vrtulí na 300 otáček za minutu. Konstruktéři doufali, že to bude dostatečné pro to, aby se model vznesl.

Model Ariely na vypouštěcí rampě
Obrázek č. 7 – Neúspěšný testovací model Ariely na vypouštěcí rampě. Rok 1847

Navzdory měsícům testování a neskonalému úsilí konstruktérů se však nikdy nepodařilo parní stroj postavit tak, aby dodával dostatečný výkon při takové hmotnosti, aby ho model byl schopný unést. A ačkoli některé z modelů dokázaly udělat pár „skoků“, skutečně plnohodnotný let se realizovat nepodařilo. Tehdejší parní stroj byl zkrátka příliš těžký a málo výkonný na to, aby se dal použít jako pohonná jednotka pro skutečné letadlo. Peníze, které se společnosti podařilo získat od investorů a vlády Jejího Veličenstva došly a Henson se rozhodl z projektu odejít a emigroval do USA, kde se živil jako konstruktér vodních pump a také děl pro vojáky během války Severu proti Jihu. Dožil zde, a když v Newarku v New Jersey v roce 1888 zemřel, nikdo si zřejmě ani nevzpomněl, že kdy býval průkopníkem letectví.

Obrázek č. 5 - Jeden z testovacích modelů při zkouškách (rok 1848)
Obrázek č. 8 – Jeden z testovacích modelů Johna Stringfellowa při zkouškách (rok 1848)

Stringfellow tedy zůstal ve vývoji létajícího stroje osamocen a mohl tak dále rozvíjet sny o létajícím stroji po svém, neboť se vlastně nikdy s Hensonem úplně neshodli na celkové koncepci stroje. Stringfellov totiž chtěl experimentovat s co nejlehčími jednoplošníky a trojplošníky s různými tvary a profily křídel, zatímco Henson kladl důraz na výkon pohonné jednotky. Dnes víme, že pravdu měli oba a jedno bez druhého nemůže u skutečně efektivního dopravního letadla existovat. Problémem však byly finance. Jejich nedostatek chtěl Stringfellow řešit v roce 1849 odchodem na Aljašku, kde právě naplno propukla zlatá horečka, a kam také odešel Frederick Marriott, jeden ze společníků Aerial Transit Company. Nakonec ale na nátlak rodiny od tohoto plánu upustil.

V následujících několika letech postavil ještě nejméně šest modelů létajících strojů v různých provedeních. Skutečného uznání se však dočkal až v roce 1868, kdy jej nově vzniklá Královská letecká společnost (Royal Aeronautical Society) přizvala k účasti na první leteckou show do Crystal Palace v Londýně. Již 69 letý John Stringfellow velice překvapil členy Královské letecké společnosti, když u příležitosti této události představil zcela nový létající stroj. Byl to veskrze revolučně řešený trojplošník se vzpěrami v křídlech a drátěnými výztuhami mezi nimi (podobná konstrukce, jako měl o téměř 50 let později během první světové války Fokker Dr. I legendárního Rudého Barona, Manfreda von Richthofena).

Crystal_Palace_General_view_from_Water_Temple
Obrázek č. 9 – Crystal Palace v Londýně

Během výstavy stál tento model pouze jako statická ukázka, neboť jeho let nad hlavami návštěvníků v uzavřeném prostoru Crystal Palace by byl extrémně riskantní, avšak po skončení výstavy předvedl v prázdné hale John Stringfellow s tímto modelem před zraky několika užaslých členů Letecké společnosti volný let, během kterého byl model upoután na drátu, pomocí kterého byl také řízen, a nakonec po vyčerpání paliva (stále byl poháněn parním strojem, který však spaloval alkohol) byl plachtící model bezpečně chycen členy Letecké společnosti do připravené plachty.

Stringfellow byl také oceněn hlavní cenou výstavy, která činila 500 tehdejších amerických dolarů. Ne kvůli letu jeho modelu, o kterém se laická veřejnost nikdy nedozvěděla, ale za „nejefektivnější parní stroj“. Stroj s objemem 3,5 pinty (téměř 2 litry) dokázal pohánět 16 liber (něco přes 7 kg) vážící letoun po dobu 10 minut a vyvinul sílu 1 koně (0,75 kW).

Létající stroj Johna Stringfellowa, Science Museum, Londýn
Obrázek č. 10 – Létající stroj Johna Stringfellowa, Science Museum, Londýn

Vynálezce však stále věřil, že sen o pilotovaném letu člověka na létajícím stroji má na dosah ruky. Za peníze, které dostal jako cenu na výstavě v Crystal Palace, nechal vybudovat 70 stop (21 metrů) dlouhý hangár, kde chtěl postavit nové jednomístné letadlo. Skutečně se mu podařilo dokončit plány a postavit několik částí nového letadla (podle některých zpráv snad dokonce celý prototyp). Avšak čas se nedá zastavit a tak John Stringfellow, muž, který svými sny a vizemi předběhl dobu o několik desetiletí, zemřel 13. prosince 1883, aniž by kdy svého snu o pilotovaném letu s lidskou posádkou dosáhl.

Podle dnešních výpočtů byly stroje Hensona a Stringfellowa silně podmotorované, s křehkou, nestabilní konstrukcí a dokonce i jejich nejlepší létající modely „letěly“ jen několik metrů. Neměly mechanizaci křídel, výkonné motory, dobrý letecký benzín a nebyla k dispozici ani žádná důvěryhodná data, podle kterých by mohly být konstruovány. Technika Viktoriánské éry jednoduše nebyla schopná uspokojit nároky, které sny těchto vizionářů kladly.

John Stringfellow si však posmrtně připsal na své konto ještě jeden příspěvek do rozvoje letectví. Roky po jeho smrti obdržel jeho syn z USA dopis od jistého experimentátora, který hledal vhodnou lehkou pohonnou jednotku pro své létající modely a který si zvolil právě Stringfellowův lehký parní stroj, se kterým slavil úspěchy v Crystal Palace. Pisatelem dopisu byl jistý pan Samuel Pierpont Langley, správce Smithsonian Institution, jehož práce v oblasti létání byla inspirací pro bratry Wrightovy a další konstruktéry a průkopníky moderního letectví…

Zdroje

Literatura a web

[1]    http://www.historynet.com/william-henson-and-john-stringfellow-pioneer-aviation-strategists.htm

[2]    http://en.wikipedia.org/wiki/William_Samuel_Henson

[3]    http://en.wikipedia.org/wiki/John_Stringfellow

[4]    http://en.wikipedia.org/wiki/Aerial_Steam_Carriage

[5]    PARAMORE, Thomas C.; FIRST TO FLY – North Carolina and the Beginnings of Aviation, The University of North Carolina Press, 2002, 259 s., ISBN 0-8078-2676-6, dostupné na: http://books.google.co.th/books?id=zrpb67qFXUIC&pg=PT63&dq=1857+Temple+flight&lr=&sig=ACfU3U0s2bWJVVIn6IEYDXat5SKBPh93UA&redir_esc=y

[6]    http://www.flyingmachines.org/cayl.html.

[7]    http://fly.historicwings.com/2013/03/the-aerial-transit-company/

[8]    PENROSE, Harald; AN ANCIENT AIR: A BIOGRAPHY OF JOHN STRINGFELLOW OF CHARD, THE VICTORIAN AERONAUTICAL PIONEER, Airlife Publishing, Ltd., 1988, 183 s., ISBN 1-85310-047-1

Obrázky

Náhled: http://en.wikipedia.org/wiki/Aerial_Steam_Carriage

  1. www.wright-brothers.org; www.shaveworld.org
  2. http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:George_Cayley.jpg
  3. www.fiddlersgreen.net;
  4. www.fiddlersgreen.net;
  5. www.wright-brothers.org
  6. http://fly.historicwings.com/2013/03/the-aerial-transit-company/
  7. www.wright-brothers.org;
  8. http://fly.historicwings.com/2013/03/the-aerial-transit-company/
  9. http://en.wikipedia.org/wiki/The_Crystal_Palace
  10. http://en.wikipedia.org/wiki/John_Stringfellow

Napsat komentář