De 1e gemotoriseerde vlucht, van de gebroeders Wright in 1903: een nieuw tijdperk breekt aan

Op 17 december 1903, in 2023 120 jaar geleden, kiest Orville Wright als 1e mens in een gemotoriseerd vliegtuig het luchtruim. Met de 12 seconden durende vlucht van 36 meter breekt een nieuw tijdperk aan. Hiermee komt één van de oudste dromen van de mens uit, namelijk om te vliegen als een vogel. De uitvinding van het vliegtuig is één van de belangrijkste van de 20e eeuw.  

Orville en Wilbur Wright groeien op in Dayton in de staat Ohio. Hun vader Milton is een bisschop. Net als hun vader, ontwikkelen de broers zich als onafhankelijke, zelfverzekerde denkers. Ook zijn het doorzetters. Deze eigenschappen, gecombineerd met hun technische talenten, verklaren het latere succes van de broers als uitvinders. In 1878, als Wilbur 11 jaar is en Orville 7, koopt vader Milton een speelgoedhelikopter voor zijn zoons. Het model is gebaseerd op een ontwerp van de Franse aeronautische ingenieur Alphonse Pénaud en is vervaardigd uit bamboe, papier en kurk. Het wordt aangedreven door een elastiek. De broers raken gefascineerd door de techniek en ontwikkelen een levenslange liefde voor vliegen.

De gebroeders Wright: Orville (L) en Wilbur (R).

Drukkerij en fietsenwinkel

Wilbur kan goed leren en wil gaan studeren aan Yale. In de winter van 1886/1887 krijgt hij tijdens het ijshockeyen een stick in zijn gezicht en raakt hij gewond. Hij moet lang herstellen en maakt niet eens de middelbare school af. Wilbur zit thuis, helpt zijn vader, leest veel en leert het drukkersvak. Ook zorgt hij voor zijn moeder, die in 1889 aan tbc overlijdt.

In datzelfde jaar begint Orville een drukkerij. Zijn broer Wilbur komt hem assisteren. Ze ontwikkelen een reputatie op het gebied van de door henzelf vervaardigde drukpersen, die ze verkopen aan andere drukkers. De persen zijn een belangrijke indicatie voor de buitengewone technische vaardigheden van Orville en Wilbur. De broers zijn tevens gefascineerd door fietsen, die steeds populairder raken. In 1892 openen ze daarom een fietsenwinkel. Ze werken aan verschillende mechanische projecten en volgen wetenschappelijke ontwikkelingen op de voet. De winsten van de drukkerij en de fietsenwinkel zullen worden gebruikt voor de experimenten op het gebied van de luchtvaart die de broers uitvoeren vanaf 1899. Hun ervaring van het ontwikkelen en bouwen van lichtgewicht precisiemachines gemaakt van hout, draad en metalen buizen is een ideale voorbereiding voor het bouwen van vliegmachines.

Zoals gezegd raken de broers gefascineerd door luchtvaart als hun vader hen een speelgoedhelikopter geeft. Later lezen ze over de Duitse luchtvaartpionier Otto Lilienthal. Zijn dood in augustus 1896 als gevolg van een crash met een zweefvliegtuig, markeert het begin van serieuze belangstelling van de broers in de luchtvaart. Rond 1899 hebben ze vrijwel alle boeken gelezen op het gebied van de luchtvaart in de lokale bibliotheken. Ze besluiten het Smithsonian Institution aan te schrijven voor meer titels van boeken over luchtvaart.

Lees ook: Anthony Fokker, Nederlands luchtvaartpionier en vliegtuigbouwer

Controle in de lucht

Orville en Wilbur realiseren zich dat een vliegmachine vleugels nodig heeft om aerodynamische hefkracht, oftewel lift te creëren, een voortstuwingssysteem om het door de lucht te bewegen en een systeem om de machine in de lucht te controleren. Lilienthal heeft al vleugels vervaardigd die hem in de lucht hebben kunnen houden. Bouwers van auto’s ontwikkelen lichtere en betrouwbare interne verbrandingsmotoren. Ze concluderen dat het laatste probleem dat moet worden opgelost, het systeem is voor de controle in de lucht.

De meeste luchtvaartpioniers hebben tot dan toe geprobeerd vliegmachines te ontwikkelen met een zekere mate van ingebouwde stabiliteit, zodat het vliegtuig de neiging heeft om een rechte en vlakke koers te vliegen. Tenzij de piloot tussenbeide komt om van hoogte of richting te veranderen. Als ervaren fietsers geven de broers er de voorkeur aan om de volledige controle over hun machine in handen van de piloot te leggen. Ze willen hun machine besturen door middel van een nauwkeurige beïnvloeding van de vleugels. Ze zijn zich namelijk bewust van de gevaren van gewichtsverplaatsing, een manier om het vliegtuig te besturen door de positie van de piloot te veranderen. Na verschillende ideeën te hebben overwogen om een dergelijke controle te verkrijgen, besluiten ze een systeem te proberen dat zorgt voor een toename van de lift aan de ene kant en afname aan de andere kant. Dit moet de piloot in staat stellen om beide vleugeltips naar believen omhoog of omlaag te brengen. Het besturen geschiedt door het kromtrekken van de vleugels, een methode om de vleugeltips iets te buigen om de rollende beweging en balans van het vliegtuig te regelen.

Vliegers en zweefvliegtuigen

Hun 1e experimenten met dat systeem doen ze met een vlieger, in de zomer van 1899. Ze ontdekken dat ze de vlieger kunnen laten stijgen, dalen en naar links en rechts kunnen laten bewegen. De broers ontwerpen hun 1e zweefvliegtuig op basis van data van Lilienthal. In Dayton in Ohio waait het niet en is het terrein vlak. Ze besluiten te verhuizen naar Kitty Hawk in North Carolina. Waar het vaak waait en hoge duinen zijn. Van waar ze het zweefvliegtuig kunnen opstijgen en waar zand is voor de landing. De 1e testen vinden plaats in oktober 1900. Het zweefvliegtuig ontwikkelt minder lift dan verwacht.

Het volgende zweefvliegtuig heeft een groter vleugeloppervlak. In juli en augustus van 1901 maken ze meer dan 50 testvluchten. De langste vlucht heeft een lengte van 120 meter. Dit zweefvliegtuig is een verbeterde versie van zijn voorganger, maar voldoet niet aan de verwachtingen. Ook blijkt dat het probleem van de controle van het zweefvliegtuig niet helemaal te zijn opgelost. Ze realiseren zich dat het mislukken van de zweefvliegtuigen om de vooraf berekende prestaties te halen, het gevolg zijn van fouten in de experimentele data van hun voorgangers. De broers bouwen een kleine windtunnel, om informatie te verzamelen over het gedrag van luchtstromen over vleugels van verschillende vormen en afmetingen.

Met de resultaten van de testen van de windtunnel, beginnen Orville en Wilbur aan de bouw van hun 3e zweefvliegtuig. Ze testen het in september en oktober van 1902 en het gedraagt zich precies zoals berekend. Samen maken ze honderden testvluchten, de langste met een afstand van 190 meter. De maximale tijd in de lucht is 26 seconden. De problemen met het controlesysteem zijn opgelost.

Orville Wright maakt de 1e gemotoriseerde vlucht

Na dit succes beginnen de broers met het bouwen van de 1e motorisch aangedreven vliegmachine, de Wright Flyer. Ze ontwikkelen een 4-cilinder interne verbrandingsmotor met behulp van Charles Taylor, een monteur die in de fietsenwinkel werkt. De machine is uitgerust met propellers gebouwd op basis van resultaten van de windtunnel. In september van 1903 gaan de broers naar Kill Devil Hill, vlak buiten Kitty Hawk, waar ze hun kamp hebben opgeslagen. Ze zijn 7 weken bezig met de montage, testen en repareren van de nieuwe vliegmachine. Op 14 december maakt Wilbur de 1e vlucht, maar het crasht tijdens het opstijgen, waardoor de voorkant beschadigd raakt. Ze zijn 3 dagen bezig met de reparaties.

Monument voor de gebroeders Wright in Kill Devil Hill

Dan maakt Orville Wright op 17 december 1903 om 10.35 uur de 1e motorische vlucht. Hij vliegt 120 meter in 12 seconden met de Wright Flyer. Wilbur vliegt vervolgens 53 meter in 12 seconden tijdens zijn 1e poging. Vervolgens is het weer de beurt aan Orville, die 60 meter vliegt in 15 seconden. De laatste vlucht die dag is van Wilbur, die 259 meter vliegt in 59 seconden. Voor het eerst in de geschiedenis vliegt een gemotoriseerde vliegmachine die zwaarder is dan lucht en die wordt bestuurd door een piloot. 5 mensen zijn getuigen van die 1e gemotoriseerde vluchten.

Praktisch bruikbaar vliegtuig

De broers willen, na het marginale succes van de 1e vluchten, een praktisch bruikbaar vliegtuig bouwen. In 1904 en 1905 construeren ze nog 2 machines die ze doorontwikkelen, waarmee ze hun vaardigheden en vertrouwen in de lucht vergroten. In oktober 1905 kunnen ze 39 minuten in de lucht blijven. De broers zijn bang dat hun succes bekend wordt en dat anderen aan de haal gaan met hun uitvinding. Ze stoppen tijdelijk met vliegen, totdat de patenten op hun uitvindingen zijn geregeld. In 1906 en 1907 wordt er getwijfeld aan de claim van de broers dat ze echt hebben gevlogen. In die tijd hebben Europese en Amerikaanse luchtvaartpioniers problemen in de lucht met hun vliegmachines die ze hebben ontworpen op basis van de technologie van de broers die ze verkeerd hebben begrepen. Met het idee dat ze voldoende voorsprong hebben op hun rivalen, onderhandelen Orville en Wilbur met financiers en vertegenwoordigers van regeringen in Amerika en Europa over de levering van vliegtuigen.

In februari 1908 tekenen ze een contract voor de bouw van een vliegtuig voor het Amerikaanse leger. Ze ontvangen 25.000 dollar voor een machine die 1 uur kan vliegen met een piloot en een passagier met een gemiddelde snelheid van 65 kilometer per uur. De volgende maand tekenen ze een contract met Franse investeerders, die de vliegtuigen van de broers in licentie gaan bouwen. Op 14 mei 1908 neemt Wilbur de 1e passagier mee de lucht in, de monteur Charles Furnas. Op 8 augustus 1908 maakt Wilbur de 1e vlucht voor publiek in Frankrijk bij Le Mans. De menigte is verbijsterd. Ook in Italië en Duitsland demonstreren de broers hun uitvinding.

Op een zakenreis in april 1912 wordt Wilbur ziek. Hij overlijdt als gevolg van tyfus op 30 mei 1912 op 45-jarige leeftijd. Orville verkoopt de Wright Company in 1915 aan een groep investeerders. Hij overlijdt op 76-jarige leeftijd op 30 januari 1947 aan de gevolgen van een hartaanval.

Gustave Whitehead de 1e vlucht?

Er zijn meerdere mensen die stellen dat ze eerder dan de gebroeders Wright een gemotoriseerde vlucht hebben gemaakt. Een belangrijke gegadigde voor die titel is de in Duitsland geboren Gustave Albin Whitehead (oorspronkelijke naam Weisskopf), die eind 19e eeuw naar Amerika emigreert. Op 14 augustus 1901, meer dan 2 jaar voor de gebroeders Wright, zou hij de 1e gemotoriseerde vlucht hebben gemaakt in de staat Connecticut. Het verhaal over die vlucht verschijnt op 18 augustus 1901 in de Bridgeport Sunday Herald, waarna het in meerdere kranten verschijnt. Er zijn foto’s van Whitehead met zijn toestel op de grond, maar niet in de lucht.

In 1937 publiceert Stella Randolph een boek getiteld The Lost Flights of Gustave Whitehead. Hierin komen 14 ooggetuigen aan het woord, die zeggen dat ze Whitehead hebben zien vliegen. Jane’s All the World’s Aircraft, een jaarlijkse publicatie op het gebied van luchtvaart, stelt in 2013 dat Gustave Whitehead de 1e gemotoriseerde vlucht heeft gemaakt. Er zijn replica’s gebouwd van Whiteheads toestel met moderne motoren en propellers die hebben gevlogen. Het Smithsonian Institution, waar de Flyer van de Gebroeders Wright is tentoongesteld, heeft een overeenkomst getekend met de familie Wright, waarin staat dat het vliegtuig er mag staan zolang ze maar het standpunt blijven innemen dat de gebroeders Wright de 1e gemotoriseerde vlucht hebben gemaakt. De staat Connecticut heeft erkend dat Whitehead de 1e is geweest. Op het graf van Whitehead in Connecticut prijkt de titel ‘First in Flight’.

De meningen zijn verdeeld onder deskundigen. Omdat er geen foto’s zijn van Whitehead in de lucht en er weinig documentatie bestaat over het vliegtuig, twijfelen veel van hen over het waarheidsgehalte van de vlucht van Whitehead.

Orville en Wilbur Wright zijn de geschiedenis ingegaan als de pioniers die het mysterie van het vliegen hebben ontrafelt. Hun uitvindingen zijn in grote mate bepalend voor de ontwerpen van latere vliegtuigen. Met de 1e vluchten van de broers is het tijdperk van de luchtvaart begonnen.

(Bron: Britannica.com, Nationalgeographic.com, Wright-brothers.org, Ctpost.com, Gustave-whitehead.com, Tiogatours.nl, Nytimes.com, Si.edu, Wikipedia. Foto’s: ANP, Chansak Joe / Shutterstock.com)