ويلبر رايت: الرجل الذي حل لغز التحكم

تم إجراء أربع رحلات جوية في كيتي هوك (Kitty Hawk) في صباح 17 ديسمبر 1903. قام أورفيل بالرحلة الأولى، حيث طار لمسافة 120 قدماً في 12 ثانية. وقام ويلبر بالرحلة الرابعة والأطول: 852 قدماً في 59 ثانية. ولكن العمل الحاسم كان قد تم قبل عامين في سقيفة في دايتون، حيث بنى الأخوان نفقاً هوائياً واكتشفا أن معاملاً وثق به قطاع الطيران بأكمله لأكثر من قرن كان خاطئاً.

مضرب هوكي، والسنوات التي تلت ذلك

ولد ويلبر رايت في 16 أبريل 1867 في ميلفيل، إنديانا، وهو ابن ميلتون رايت (Milton Wright)، أسقف في كنيسة إخوة المسيح المتحدين (Church of the United Brethren in Christ)، وسوزان كاثرين كورنر رايت (Susan Catherine Koerner Wright). أجبرت شؤون الكنيسة العائلة على التنقل حتى استقروا نهائياً في دايتون، أوهايو، في عام 1884.

ثم تسبب حادث صغير في تغيير مسار كل شيء. في أواخر عام 1885 أو أوائل 1886، أصابه مضرب هوكي في وجهه أثناء لعبة على الجليد مما أدى إلى فقدان أسنانه الأمامية. التأمت الإصابة الجسدية، لكن بقية الأمور لم تكن كذلك. انسحب، وتخلى عن خطته للالتحاق بجامعة ييل، وقضى سنواته في المنزل إلى حد كبير، يراعي والدته المريضة بمرض عضال ويقرأ الكتب من مكتبة والده. كان يشعر بالقلق علانية بشأن افتقاره إلى الطموح. بالنظر إلى الماضي، تبدو تلك الفترة أشبه بتعليم دراسي غير منظم بدلاً من كونها تعثراً.

دخل الأخوان مجال الطباعة حوالي عام 1889، حيث أطلقا صحيفة "ويست سايد نيوز" (West Side News) الأسبوعية وكان ويلبر محرراً لها، وفي ديسمبر 1892 افتتحا شركة رايت للدراجات (Wright Cycle Company). مولت الدراجات الطائرات. في مايو 1899، كتب ويلبر إلى مؤسسة سميثسونيان (Smithsonian Institution) للحصول على كل ما لديها عن الطيران. أوضح كاتب سيرته الذاتية جيمس توبين (James Tobin) عدم التكافؤ في الشراكة: من المستحيل تخيل أورفيل، رغم ذكائه، وهو يوفر القوة الدافعة التي بدأت عملهما.

المشكلة التي لم يحلها أحد غيرهما

كان كل منافس جاد يطارد القوة، على افتراض أن محركاً كبيراً بما يكفي سيحل مشكلة الطيران. قرر ويلبر أن المشكلة التي لم تُحل هي التحكم، وأن الطائرة التي لا يمكن توجيهها ليست طائرة. حصل على الإجابة من الطيور، حيث لاحظ أنها تغير زاوية أطراف أجنحتها لتميل بأجسادها لليسار أو اليمين - ثم، بينما كان يلف صندوقاً طويلاً من الأنابيب الداخلية في متجر الدراجات بشكل عارض، رأى كيف يبني ذلك. يعني التواء الأجنحة (Wing-warping) لف أطراف الأجنحة في اتجاهات متعاكسة بواسطة أسلاك التحكم، بدلاً من إلقاء وزن جسم الطيار كما فعل المجربون الأوائل.

تقييم مؤسسة سميثسونيان هو أن هذه النظرة المتكاملة هي بالضبط ما ميزهما: حيث هاجم المنافسون مشاكل معزولة، فهم الأخوان رايت أن التحكم والرفع والدفع يجب أن تُحل جميعاً معاً، كنظام واحد.

النفق الهوائي

كان أداء طائرات الشراع لعامي 1900 و1901 أقل من الرفع المتوقع، وبدلاً من تعديل الآلة، قام الأخوان بمراجعة الرياضيات. بين أكتوبر وديسمبر 1901، أجريا اختبارات أولية على ما يصل إلى 200 شكل جناح نموذجي، باستخدام أدوات مصممة لهذا الغرض تسمى الموازين لقياس الرفع والسحب. كانا أول من استخدم نفقاً هوائياً لتوليد بيانات تُستخدم مباشرة في تصميم طائرة.

كانت النتائج هرطقة. كانت معاملات أوتو ليلينتال (Otto Lilienthal) المنشورة، وهي معيار المجال، خاطئة. وكذلك كان معامل سميتون (Smeaton's coefficient)، المقبول لأكثر من مائة عام عند 0.005؛ حسبه الأخوان رايت بـ 0.0033، وقد أكد خبراء الديناميكا الهوائية الحديثون أن هذا الرقم دقيق للغاية. في غضون ثلاثة أشهر، قام ميكانيكا دراجات دون تدريب علمي بإعادة بناء الأساس التجريبي لعلم الطيران.

جاءت القطعة الأخيرة في عام 1902. عمل أورفيل على دفة رأسية جديدة؛ وأدرك ويلبر ما الغرض منها حقاً. لم يكن الأمر يتعلق بالتوجيه بالطريقة التي توجه بها دفة القارب، بل بتنسيق الدوران - الحفاظ على استقامة الطائرة أثناء ميلانها. أنتج التواء الأجنحة، والمصعد، والدفة المتحركة معاً تحكماً حقيقياً ثلاثي المحاور، وقد استخدمته كل طائرة منذ ذلك الحين.

كيتي هوك، والدائرة في هوفمان بريري

بلغت تكلفة طائرة عام 1903 "فلاير" (Flyer) حوالي 1000 دولار وصُنعت من خشب التنوب والقماش القطني، وحملت محركاً رباعي الأسطوانات بقوة 12 حصاناً صنعه ميكانيكي متجرهما تشارلي تايلور (Charlie Taylor) في ستة أسابيع، مما دفع مروحتين دافعتين. صمم ويلبر الطائرة عمداً للتحكم من قبل الطيار بدلاً من الاستقرار المتأصل، وخلص تحليل أجراه فريد إي. سي. كوليك (Fred E. C. Culick) في عام 1985 إلى أن الآلة كانت غير مستقرة لدرجة أنها كانت شبه مستحيلة التحكم من قبل أي شخص غير الأخوين رايت، اللذين تدربا على طائرة الشراع لعام 1902.

جاء الدليل الحقيقي لاحقاً، في هوفمان بريري (Huffman Prairie) بالقرب من دايتون. في 20 سبتمبر 1904، طار ويلبر بأول دائرة كاملة في التاريخ بواسطة آلة مأهولة تعمل بالطاقة وأثقل من الهواء. بحلول خريف عام 1905، كانت طائرة "فلاير 3" (Flyer III) تقوم بـدوائر مستمرة لأكثر من أربعة وعشرين ميلاً.

لو مان، 1908

لم تصدق أوروبا أياً من ذلك. لخصت الصحافة الفرنسية الموقف بـ "طيارون أم كاذبون؟". أبحر ويلبر، ومنذ 8 أغسطس 1908، أجرى رحلات تجريبية في لو مان (Le Mans). صدمت انعطافاته المائلة بجهد أقل المتفرجين، ومن بينهم لويس بليريو (Louis Blériot). كانت التراجعات فورية وغير متحفظة: كتب جورج بيزانسون (Georges Besançon) من مجلة "لايروفيل" (L'Aérophile) أن الرحلات قد بددت تماماً كل الشكوك، واعترف إرنست أرشيديكون (Ernest Archdeacon)، الذي سخر علناً من الأخوين ووصفهما بالمخادعين، بأنهما أصبحا اليوم موضع تبجيل في فرنسا.

حرب براءات الاختراع

في 22 مايو 1906، حصل الأخوان على براءة اختراع أمريكية رقم 821,393 لنظام التحكم الخاص بهما، وقضى ويلبر بقية حياته في الدفاع عنها. عندما أنتج غلين كيرتس (Glenn Curtiss) جنيحات عملت بنفس المبدأ، كتب ويلبر ليخبره أن المطالبة 14 تغطي تحديداً التركيبة التي كان يستخدمها. من عام 1910، سافر بلا انقطاع لاستشارة المحامين وتقديم الشهادات في ما اعتبره قضية أخلاقية، بصفته رئيساً لشركة رايت.

كانت التكلفة شديدة وذاتية إلى حد كبير. جعلت التقاضي الأخوين يبدوان جشعين، وجمدت التطوير: بحلول عام 1911 كانت طائرات رايت تعتبر أدنى من الآلات الأوروبية، وعندما دخلت الولايات المتحدة الحرب في عام 1917 لم يكن لديها طائرة مقبولة من تصميمها الخاص.

لماذا يُدعى ويلبر عبقرياً

القضية محددة وهي فكرية. أولاً، حدد القيد الملزم بشكل صحيح عندما أخطأ الجميع تقريباً - كانت المشكلة في التحكم، وليس في القوة. ثانياً، وبشكل أندر، كان مستعداً لعدم تصديق البيانات الموثوقة والذهاب لإعادة قياسها. تطلب التخلص من أرقام ليلينتال ثقة؛ وتطلب قلب معامل سميتون، الذي لم يُشكك فيه لقرن، شيئاً أقرب إلى الشجاعة، وكان محقاً حتى ثلاث خانات عشرية. ثالثاً، كان لديه النطاق المفاهيمي ليرى الغرض من المكون: بنى أورفيل الدفة الرأسية، لكن ويلبر أدرك أنها العنصر المفقود للدوران المنسق، وهي الخطوة التي حولت ثلاث أدوات منفصلة إلى نظام تحكم واحد لا يزال قيد الاستخدام العالمي. حكم مؤسسة سميثسونيان هو أن تقنيات البحث والمهارات الفطرية وسمات الشخصية للأخوين رايت اجتمعت بطريقة فريدة تشرح سبب نجاحهما حيث فشل الكثيرون.

استنتاجان صادقان. كانت هذه شراكة، وأسطورة ويلبر كمؤلف وحيد تسيء إليها - صمم أورفيل الدفة، وبنى تشارلي تايلور المحرك، وطار أورفيل أولاً في كيتي هوك. وكان حكم ويلبر خارج ورشة العمل ضعيفاً. قضى سنواته الأخيرة كمتقاضٍ بدلاً من كونه مهندساً، في حملة براءات اختراع أضرت بسمعته، وأعادت الطيران الأمريكي إلى الوراء وتركت البلاد بدون طائرة تنافسية عندما كانت في أمس الحاجة إليها. العقل الذي حل لغز الطيران أهلك نفسه بعد ذلك في حماية الأوراق.

الإرث

قال إنه ليس لديه وقت لزوجة وطائرة في آن واحد، ولم يتزوج أي من الأخوين. توفي ويلبر في 30 مايو 1912، عن عمر يناهز خمسة وأربعين عاماً، بسبب حمى التيفوئيد التي أصيب بها أثناء السفر اللانهائي الذي تطلبت دعاويه القضائية؛ اعتبر أورفيل وأخته كاثرين (Katharine) كيرتس مسؤولاً جزئياً عن وفاته المبكرة. لم يعش ليرى حل نزاع براءات الاختراع. ما تركه ليس آلة بل طريقة - اختبار منهجي، وأدوات مخصصة، ورفض قبول الأرقام المنشورة بالثقة - وثلاثة محاور للتحكم لا تزال كل طائرة تحلق اليوم تلتزم بها.