Opublikowane w podobnej formie w: "One Hundred Years of Powered Flight 1903 - 2003"; The Winchester Group, London, 2003

Od Lilienthala do braci Wright

Bernd Lukasch

„Nikt nie dorównywał mu pod względem siły w zdobywaniu sojuszników; nikt nie dorównywał mu pod względem zdolności rozumienia zasad latania i nikt nie osiągnął tak wiele, aby móc przekonać świat o zaletach wygiętych łukowo skrzydeł. Nikt nie uczynił tak wiele, aby przenieść marzenie o locie człowieka w przestworza, tam, gdzie jest jego miejsce.

Jako misjonarz lotnictwa był on człowiekiem godnym podziwu. Przedstawiał on proces lotu człowieka w niezwykle przekonujący i atrakcyjny sposób tak, że każdemu było trudno oprzeć się pokusie przekonania się o tym na własnej skórze, ... Jakiekolwiek nie byłyby granice, które napotkały jego osiągnięcia, był on bez wątpienia największym prekursorem lotnictwa i cały świat jest mu za to wdzięczny.”

Tymi słowami opisał Wilbur Wright w 1912 roku człowieka, którego prace stały się najważniejszym źródłem informacji na temat teorii i praktyki lotnictwa dla jego własnej pracy nad techniką latania: niemieckiego inżyniera Otto Lilienthala.

W okresie od 1891 do 1896 roku Lilienthal odbył kilkaset udanych lotów szybowcowych różnymi aparatami latającymi, także przy użyciu ruchomych skrzydeł i napędu uderzeń skrzydłami. Podstawą jego lotniczej praktyki była książka pod tytułem "Lot ptaka jako podstawa sztuki latania", którą wydał w roku 1889, i w której przedstawił główne zasady lotu wraz z jego fizykalnym opisem, którego założenia są aktualne do dziś.

Bracia Wright przyznali w późniejszym okresie, że wiadomość o śmierci Lilienthala skłoniła ich do intensywnego zajęcia się problematyką lotniczą. Aby zdobyć informacje na temat międzynarodowego poziomu rozwoju lotnictwa, próbowali oni nawiązać kontakt z Octavem Chanutem, który w magazynie „American Engineer and Railroad Journal” opublikował serię artykułów o aeronautyce. Chanute był przez wiele lat w ciągłym kontakcie z Lilienthalem. Jego książka "Progress in flying machines", będąca podsumowaniem wspomnianej serii artykułów, zawiera jako załącznik najnowszą wersję artykułu Lilienthala. Chanute przetłumaczył niektóre części książki Lilienthala i stał się w ten sposób ogniwem łączącym między Lilienthalem i rozpoczynającym się rozwojem lotnictwa w Stanach Zjednoczonych, a w szczególności między nim i braćmi Wright.

W czasie, gdy bracia Wright rozpoczynali badania nad lotem, Lilienthal był jedynym człowiekiem na świecie, któremu udało się odbyć powtarzalne i pewne loty.

Rekonstrukcja jednego z szybowców Lilienthala w Stanach Zjednoczonych
w roku 1894 autorstwa A. Herringa
Zdjęcie pochodzi ze spuścizny po Lilienthalu

Badania nad lotem ptaka, w szczególności bociana białego, były przez całe życie obiektem zainteresowań Otto i Gustava, młodszego o rok z braci Lilienthal. W 1873 roku Gustav zapisał siebie i swego brata do Towarzystwa Lotniczego Wielkiej Brytanii (Aeonautical Society of Great Britain). W tym samym roku Otto LiLienthal wygłosił swój pierwszy publiczny wykład na temat teorii lotu ptaka. Podczas dwóch serii próbnych w roku 1874 i 1888 wypracował on na drodze eksperymentów podstawowe założenia umożliwiające użycie skrzydeł, a więc także założenia, które w przyszłości przyczyniły się do stworzenia samolotu.

W roku 1877 Lilienthal zgłosił patent maszyny górniczej: wrębiarki. Był to pierwszy z 25 patentów, o których nam wiadomo. Tylko cztery z nich związane są z aparatami latającymi. W roku 1883 LiLienthal założył w Berlinie własną firmę zajmującą się produkcją kotłów i maszyn parowych, która w późniejszym okresie w pewnym sensie przypadkowo stała się pierwszą fabryką samolotów na świecie. W roku 1884 Lilienthal rozpoczął produkcję seryjną tzw. "normalnego aparatu szybowniczego". Z jednym wyjątkiem (Wiedeń) pochodzą wszystkie istniejące do dziś tego typu aparaty (znajdujące się w Waszyngtonie, Londynie, Moskwie, Monachium) z tej produkcji seryjnej.

Aby móc odbywać loty próbne, w 1893 roku Lilienthal zbudował „stację lotniczą”, a rok później powstało sztuczne wzniesienie lotnicze, które służyło jako obszar testowy i treningowy.

Lot dwupłatowcem ze wzniesieniem lotniczym w tle, 7 października 1895 roku

Technicy lotnictwa z różnych krajów odwiedzają wzniesienie lotnicze, w roku 1895 jest wśród nich S. P. Langley, sekretarz Instytutu Smithsona w Waszyngtonie oraz N. J. Shukowski z Moskwy.

Sukces Lilienthala na skalę światową opiera się na jego udanych próbach lotniczych. Dziś postrzegamy jego kontrolowane i powtarzalne loty, podczas których udało mu się w 1891 roku pokonać odcinek o długości ok. 25 m, jako udany początek okresu lotów człowieka. Od 1893 roku Lilienthal był w stanie pokonywać odległości wynoszące do 250 m. Do jego śmierci nie udało się ani jemu, ani nikomu innemu pokonać w ten sposób większej odległości.

Te pierwsze, praktyczne sukcesy były rezultatem gruntownego planu badawczego, nad którym Lilienthal konsekwentnie i kreatywnie pracował przez ponad 20 lat. Dziś jego prace uważane są za początek aerodynamiki skrzydeł. Lilienthal zaczął konstruować aparaty latające dla człowieka jednak dopiero po zaprezentowaniu rezultatów eksperymentów i ich interpretacji w swojej książce.

Do odkryć opisanych w książce, mających decydujące znaczenie dla stworzenia samolotu, na których opierali się bracia Wright, należą:

• rozróżnienie między wznoszeniem a lataniem
  
• eksperymentalne zbadanie zalet wygiętych łukowo skrzydeł oraz próba interpretacji rezultatów przy pomocy linii prądów
  
• opis sił działających na skrzydła poprzez rozdzielenie komponentów wyporu i oporu oraz przedstawienie rezultatów za pomocą wykresu biegunowego, metody stosowanej do dziś
  
• analiza różnych rodzajów skrzydeł i pierwsze stwierdzenia na temat wpływu kształtu, profilu i zasięgu skrzydeł na lot
  
• projekt i zastosowanie prostych instrumentów pomiarowych, które dostarczyły pierwsze dane dotyczące wielkości i kierunku sił powietrza powstających na skrzydłach

Opierając się na wynikach swoich eksperymentów, Lilienthal opracował także z powodzeniem technikę lotu szybowcowego. Liczne fotografie momentu umożliwiły w dużym stopniu prezentację jego prac na całym świecie.

Efektowne zdjęcia dowodzą, że Lilienthal rozwiązał trudności związane z lataniem i znalazł fizykalne źródło siły wyporu na skrzydłach, co było kluczem do udanego lotu człowieka. Opisane poniżej dwa problemy, nad którymi pracował Lilienthal, nie zostały jednak zwieńczone sukcesem. Ich rozwiązanie na drodze do stworzenia znanych dziś samolotów przypadło braciom Wright:

• sterowanie: metoda Lilienthala związana z przemieszczaniem środka ciężkości, opierająca się na budowie geometrycznej szybowca i pozycji pilota była w ekstremalnych i niebezpiecznych sytuacjach metodą niewystarczającą. Maksymalne, możliwe przemieszczanie ciężaru było zbyt małe w porównanie z rozpiętością skrzydeł.
  
• napęd: koncepcja Lilienthala opierała się na naśladowaniu pod względem technicznym uderzeń skrzydeł ptaków. Do dnia dzisiejszego koncepcja ta nie została zrealizowana z powodzeniem. Być może metoda ta ma jeszcze przed sobą przyszłość, jednak nie udało się jej wykorzystać w stworzeniu pierwszych samolotów.

Niewielki aparat latający napędzany uderzeniami skrzydeł, 16 października 1894 roku

Jednak pierwszy krok do stworzenia samolotu produkowanego seryjnie miał miejsce między 1891 i 1986 rokiem: powtarzalny, bezpieczny lot człowieka ze sztucznymi skrzydłami z wierzchołka pagórka w kierunku doliny odbył się na dystansie 250 m; przyczynił się on do pierwszej w historii seryjnej produkcji aparatu latającego.

W roku 1909 Orville Wright odbywa loty w Berlinie. W roku 1911 wdowa po Lilienthalu otrzymuje czek na sumę 1000 $ będący dowodem wielkiego uznania.

Muzeum Otto Lilienthala obchodziło w 1998 roku 150-tą rocznicę jego urodzin organizując konferencję dotyczącą wpływu, jaki wywarły prace Lilienthala na braci Wright oraz Octave’a Chanute jako pośrednika między nimi. Na tej konferencji Werner Schwipps zaprezentował swoją książkę (Bracia Wright i ich samoloty w Niemczech) "Wright in Deutschland". Jest to pierwsza publikacja o fabryce braci Wright w Niemczech, która odnosiła największe sukcesy pośród ich przedsiębiorstw w Europie, oraz o roli, jaką odegrały ich samoloty w Niemczech.