جورج كايلي

السير جورج كايلي، البارون السادس (27 ديسمبر 1773 - 15 ديسمبر 1857) ^{[ 1 ]} كان مهندسًا ومخترعًا وطيارًا إنجليزيًا . يُعد رائدًا في هندسة الطيران ، ويُشار إليه أحيانًا بـ"أبو الطيران" ^{[ 2 ]} ، حيث صمم أول طائرة شراعية تم توثيق قدرتها على حمل إنسان. يُنسب إليه الفضل عمومًا في كونه أول من فهم المبادئ والقوى الأساسية للطيران الأثقل من الهواء: الوزن ، والرفع ، والسحب ، والدفع . ^{[ 3 ]} كما أنه مخترع عجلة الأسلاك . ^{[ 2 ]}

في عام ١٧٩٩، طرح مفهوم الطائرة الحديثة كآلة طيران ثابتة الجناحين مزودة بأنظمة منفصلة للرفع والدفع والتحكم. ^{[ ٤ ] [ ٥ ]} يعتمد تصميم الطائرات الحديثة على تلك الاكتشافات وعلى الأجنحة المقوسة التي اقترحها. ^{[ ٦ ]} صنع أول نموذج طائرة طائر، ورسم أيضًا مخططات عناصر الطيران العمودي. ^{[ ٧ ]} تنبأ بدقة بأن الطيران المستدام لن يتحقق إلا بعد تطوير محرك خفيف الوزن يوفر قوة دفع ورفع كافية. ^{[ ٨ ]} أقر الأخوان رايت بأهميته في تطوير الطيران. ^{[ ٨ ]}

مثّل كايلي حزب الأحرار (الويغ) كعضو في البرلمان عن دائرة سكاربورو من عام 1832 إلى عام 1835، وفي عام 1838 ساهم في تأسيس أول معهد بوليتكنيكي في المملكة المتحدة، وهو المعهد الملكي للبوليتكنيك ( جامعة وستمنستر حاليًا )، وشغل منصب رئيسه لسنوات عديدة. انتُخب نائبًا لرئيس جمعية يوركشاير الفلسفية عام 1824. ^{[ 9 ]} وكان عضوًا مؤسسًا في الجمعية البريطانية لتقدم العلوم، ويرتبط بصلة قرابة بعيدة مع عالم الرياضيات آرثر كايلي .

ورث كايلي، من برومبتون باي سودون بالقرب من سكاربورو ، يوركشاير ، قصر برومبتون وقصر وايديل وعقارات أخرى بعد وفاة والده، البارون الخامس. مستلهمًا من تفاؤل عصره، انخرط في مجموعة واسعة من المشاريع الهندسية . من بين العديد من الأشياء التي طورها: قوارب نجاة ذاتية التعديل ، وعجلات ذات أسلاك مشدودة ، ^{[ 10 ]} و"السكك الحديدية العالمية" (مصطلحه الخاص للجرارات المجنزرة )، ^{[ 11 ]} وإشارات آلية لعبور السكك الحديدية، ^{[ 12 ]} وأحزمة أمان ، وطائرات هليكوبتر صغيرة الحجم ، ونوع من محركات الاحتراق الداخلي النموذجية التي تعمل بالبارود ( محرك البارود ). اقترح كايلي إمكانية صنع محرك أكثر عملية باستخدام الأبخرة الغازية بدلًا من البارود، وبذلك استشرف ظهور محرك الاحتراق الداخلي الحديث. ^{[ 13 ]} كما ساهم في مجالات الأطراف الاصطناعية ، ومحركات الطائرات ، والكهرباء ، وهندسة المسارح ، وعلم المقذوفات ، والبصريات ، واستصلاح الأراضي ، وكان يؤمن بضرورة إتاحة هذه التطورات مجاناً. ^{[ 14 ]}

وفقًا لمؤسسة المهندسين الميكانيكيين ، كان جورج كايلي مخترع محرك الهواء الساخن في عام 1807 ^{[ 15 ]} :

كان أول محرك هواء ساخن يعمل بنجاح هو محرك كايلي، والذي أظهر فيه الكثير من البراعة في التغلب على الصعوبات العملية الناجمة عن درجة حرارة التشغيل العالية.

كما علقت المؤسسة على أن محرك الهواء الساخن الثاني الذي صنعه عام 1837 كان بمثابة مقدمة لمحرك الاحتراق الداخلي ^{[ 16 ]} :

في عام 1837، قام السير جورج كايلي، بارونيت، عضو معهد المهندسين المدنيين، بتطبيق نواتج الاحتراق من الأفران المغلقة، بحيث تؤثر مباشرة على مكبس داخل أسطوانة. تمثل اللوحة رقم 9 زوجًا من المحركات التي تعمل بهذا المبدأ، وتبلغ قدرتها الإجمالية 8 أحصنة، عندما يتحرك المكبس بسرعة 220 قدمًا في الدقيقة.

يُذكر كايلي بشكل أساسي لدراساته وتجاربه الرائدة في مجال آلات الطيران ، بما في ذلك الطائرة الشراعية العاملة التي صممها وبناها بنفسه. وقد ألّف أطروحة بارزة من ثلاثة أجزاء بعنوان "في الملاحة الجوية" (1809-1810)، ^{[ 17 ]} نُشرت في مجلة نيكلسون للفلسفة الطبيعية والكيمياء والفنون . وكشف اكتشاف رسومات تخطيطية في دفاتر كايلي المدرسية (المحفوظة في أرشيف مكتبة الجمعية الملكية للملاحة الجوية ) عام 2007 ^{[ 18 ]} أن كايلي كان يطور أفكاره حول نظريات الطيران حتى في المدرسة. وقد زُعم ^{[ 19 ]} أن هذه الرسومات تشير إلى أن كايلي قد حدد مبدأ المستوى المائل المولد للرفع في وقت مبكر من عام 1792. ولقياس مقاومة الهواء للأجسام عند سرعات وزوايا هجوم مختلفة، بنى لاحقًا "جهاز الذراع الدوارة"، وهو تطوير لأعمال سابقة في علم المقذوفات ومقاومة الهواء. كما قام بتجربة تدوير أجزاء الأجنحة بأشكال مختلفة في سلالم قاعة برومبتون.

قادته هذه التجارب العلمية إلى تطوير جناح مقوس فعال ، وتحديد القوى الأربع المؤثرة على الطائرة: الدفع ، والرفع ، والسحب ، والوزن . اكتشف أهمية زاوية الانحناء الجانبي لتحقيق الاستقرار الجانبي أثناء الطيران، ولذلك تعمد وضع مركز ثقل العديد من نماذجه أسفل الأجنحة؛ وقد أثرت هذه المبادئ على تطوير الطائرات الشراعية . نتيجةً لأبحاثه في العديد من الجوانب النظرية الأخرى للطيران، يُقرّ به الكثيرون اليوم كأول مهندس طيران . دفعه تركيزه على الخفة إلى ابتكار طريقة جديدة لتصنيع عجلات خفيفة الوزن ، وهي شائعة الاستخدام حتى اليوم. في عجلات الهبوط، حوّل قوى أضلاع العجلات من الضغط إلى الشد بصنعها من خيوط مشدودة بإحكام، مُعيدًا بذلك اختراع العجلة. ^{[ 20 ] [ 21 ]} سرعان ما حلّ السلك محل الخيط في التطبيقات العملية، ومع مرور الوقت، شاع استخدام العجلات السلكية في الدراجات والسيارات والطائرات والعديد من المركبات الأخرى.

كانت الطائرة الشراعية النموذجية التي حلّق بها كايلي بنجاح عام 1804 بتصميم طائرة حديثة، بجناح أمامي على شكل طائرة ورقية وذيل خلفي قابل للتعديل يتألف من مثبتات أفقية وزعنفة رأسية . سمح وزن متحرك بتعديل مركز ثقل الطائرة . ^{[ 22 ]} في عام 1843، كان أول من اقترح فكرة الطائرة القابلة للتحويل . ^{[ 23 ]} في وقت ما قبل عام 1849، صمّم وبنى طائرة ذات جناحين حلّق بها صبي مجهول يبلغ من العمر عشر سنوات. لاحقًا، وبمساعدة حفيده جورج جون كايلي ومهندسه المقيم توماس فيك، طوّر طائرة شراعية أكبر حجمًا (ربما كانت مزودة أيضًا بـ"أجنحة متحركة") حلّقت فوق برومبتون ديل أمام قاعة وايديل عام 1853. يُزعم أن أول طيار بالغ كان إما سائق عربة كايلي أو خادمه أو كبير خدمه. أشار أحد المصادر ( جيبس سميث ) إلى أن جون أبلبي، أحد موظفي كايلي، هو من قام بالرحلة؛ إلا أنه لا يوجد دليل قاطع لتحديد هوية الطيار بشكل كامل. ويُعدّ مدخل المجلد التاسع من الطبعة الثامنة للموسوعة البريطانية لعام ١٨٥٥ أقدم وأوثق رواية معاصرة حول هذا الحدث. وتزعم سيرة كايلي التي نُشرت عام ٢٠٠٧ (كتاب ريتشارد دي " الرجل الذي اكتشف الطيران: جورج كايلي وأول طائرة ") أن أول طيار كان حفيد كايلي، جورج جون كايلي (١٨٢٦-١٨٧٨).

قام ديريك بيغوت بتحليق نسخة طبق الأصل من الطائرة الشراعية التي صُنعت عام 1853 في موقعها الأصلي في برومبتون ديل عام 1973 ^{[ 24 ]} لصالح التلفزيون، وفي منتصف ثمانينيات القرن العشرين ^{[ 25 ]} لفيلم IMAX المسمى " على الجناح" . وتُعرض الطائرة الشراعية حاليًا في متحف يوركشاير للطيران . ^{[ 26 ]}

في عام ٢٠٠٣، قام فريق من شركة بي إيه إي سيستمز ببناء نسخة طبق الأصل ثانية من طائرة كايلي الشراعية، وذلك احتفالاً بالذكرى المئوية والخمسين لرحلتها الأصلية. بُنيت الطائرة باستخدام مواد وتقنيات حديثة، وخضعت لاختبار طيران تجريبي بقيادة آلان ماكويرتر في قاعدة بوكلينغتون التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني، قبل أن يقودها السير ريتشارد برانسون في ٥ يوليو ٢٠٠٣ في برومبتون ديل، موقع رحلة الطائرة الشراعية الأصلية. تكفلت شركة فيرجن أتلانتيك ببناء النسخة المقلدة. في عام ٢٠٠٥، نُقلت الطائرة المقلدة وأُعيد بناؤها في سالينا، كانساس، كجزء من العرض الأرضي لعودة رحلة فيرجن أتلانتيك غلوبال فلاير "حول العالم" ، حيث جُرت الطائرة بواسطة مركبة على طول المدرج أمام الحشود المتجمعة. عند عودتها إلى المملكة المتحدة، حلقت الطائرة المقلدة مرة أخرى في فقرة من برنامج ذا ون شو . تم سحب الطائرة الشراعية مرة أخرى بواسطة مركبة، وقامت بأطول رحلاتها وأعلى ارتفاعاتها خلال التصوير، وكان يقودها ديف هولبورن. وُضعت الطائرة في مخزن شركة بي إيه إي سيستمز في فارنبورو، ثم تبرع بها لمتحف جنوب يوركشاير للطائرات في عام 2021، وهي معروضة الآن. ^{[ 27 ]}

توفي كايلي عام 1857 ودُفن في مقبرة كنيسة جميع القديسين في برومبتون باي ساودون. ^{[ 28 ]}

يُخلّد ذكراه في جامعة هال، فرع سكاربورو ، حيث سُمّي سكن طلابي ومبنى تدريسي باسمه. وهو واحد من بين العديد من العلماء والمهندسين الذين خُلّد ذكرهم بتسمية سكن طلابي وحانة في جامعة لوبورو باسمهم. كما تُكرّم جامعة وستمنستر إسهام كايلي في تأسيسها بلوحة ذهبية عند مدخل مبنى شارع ريجنت .

توجد لوحات عرض وفيلم فيديو في متحف سلاح الجو الملكي بلندن في هيندون يُخلّد إنجازات كايلي، بالإضافة إلى معرض وفيلم حديث بعنوان "رواد الطيران" في متحف يوركشاير للطيران في إلفينغتون، يورك. نادي السير جورج كايلي للطيران الشراعي هو نادٍ للطيران الحر مقره شمال يوركشاير، تابع للجمعية البريطانية للطيران الشراعي والطيران المظلي، والذي يحمل اسمه منذ تأسيسه عام 1975. ^{[ 29 ]}

في عام 1974، تم إدخال كايلي إلى قاعة مشاهير الطيران والفضاء الدولية . ^{[ 30 ]}

في 3 يوليو 1795، تزوج كايلي من سارة ووكر، ابنة معلمه الأول جورج ووكر . ^{[ 31 ] [ 32 ]} (يذكر جي دبليو كلاي في طبعته الموسعة من كتاب دوغديل "زيارة يوركشاير" التاريخ خطأً في 9 يوليو 1795، ^{[ 33 ]} كما هو الحال في مدخل جورج كايلي في قاموس أكسفورد للسير الوطنية . ^{[ 1 ]} ) أنجب الزوجان عشرة أطفال، توفي ثلاثة منهم في سن مبكرة. ^{[ 1 ]} توفيت سارة في 8 ديسمبر 1854. ^{[ 33 ]}

• آلات الطيران المبكرة
• ماثيو بيرس وات بولتون
• ويليام صموئيل هينسون
• التسلسل الزمني للطيران – القرن الثامن عشر
• التسلسل الزمني للطيران – القرن التاسع عشر
• أنواع الطائرات الورقية

• جيبس سميث، تشارلز هـ. ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية في لندن ، المجلد 17، العدد 1 (مايو 1962)، الصفحات  36-56
• جيبس سميث، سي إتش للطيران . لندن، إن إم إس أو، 2002
• جيرارد فيرلي وإليزابيث كايلي، حياة عبقري ، هودر وستوكتون ، 1965.

• هانسارد 1803-2005: مساهمات السير جورج كايلي في البرلمان
• مبادئ كايلي في الطيران، النماذج والطائرات الشراعية
• طائرات كايلي الشراعية
• بعض رواد تصميم محركات الهواء
• السير جورج كايلي – جعل الطيران عملياً
• السير جورج كايلي
• "السير جورج كايلي - الرجل: أعماله" مقال نُشر في مجلة فلايت عام 1954
• "الديناميكا الهوائية في عام 1804" عمل فني من مجلة فلايت عام 1954
• "طائرة كايلي عام 1853" مقال نُشر في مجلة فلايت عام 1973
• أكرويد، جيه إيه دي "السير جورج كايلي، أبو علم الطيران". ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية في لندن 56 (2002) الجزء 1 (2)، ص 167-181 ، الجزء 2 (3)، ص 333-348
• آلات كايلي الطائرة