A história da aviação se estende por mais de dois mil anos, desde as primeiras formas de aviação, como as pipas e as tentativas de pular da torre para o vôo supersônico e hipersônico por jatos mais pesados ​​que o ar.

Kite voando na China remonta a várias centenas de anos aC e se espalhou lentamente ao redor do mundo. Acredita-se que seja o primeiro exemplo de voo feito pelo homem.

O sonho de fuga do século 15 de Leonardo da Vinci encontrou expressão em vários projetos racionais, mas não científicos, embora não tenha tentado construir nenhum deles.

A descoberta do gás hidrogênio no século XVIII levou à invenção do balão de hidrogênio, quase exatamente na mesma época em que os irmãos Montgolfier redescobriram o balão de ar quente e começaram voos tripulados. Várias teorias em mecânica por físicos durante o mesmo período de tempo, notavelmente a dinâmica de fluidos e as leis de movimento de Newton, levaram à fundação da aerodinâmica moderna, mais notavelmente por Sir George Cayley.

Os balões, tanto de vôo livre como amarrados, começaram a ser usados ​​para fins militares a partir do final do século XVIII, com o governo francês estabelecendo Companhias de Balão durante a Revolução.

O termo aviação, substantivo de ação do caule do latim avis “pássaro” com sufixo -ação que significa ação ou progresso, foi cunhado em 1863 pelo pioneiro francês Guillaume Joseph Gabriel de La Landelle (1812-1886) em “Aviation ou Navigation aérienne sans ballons”. “.

Experimentos com planadores serviram de base para naves mais pesadas que o ar e, no início do século 20, os avanços na tecnologia de motores e na aerodinâmica possibilitaram o vôo controlado e motorizado pela primeira vez. O avião moderno com sua cauda característica foi estabelecido em 1909 e, a partir de então, a história do avião ficou ligada ao desenvolvimento de motores cada vez mais potentes.

Os primeiros grandes navios do ar foram os rígidos balões dirigíveis lançados por Ferdinand von Zeppelin, que logo se tornaram sinônimo de aeronaves e dominaram o vôo de longa distância até a década de 1930, quando grandes barcos voadores se tornaram populares. Depois da Segunda Guerra Mundial, os barcos voadores foram, por sua vez, substituídos por aviões terrestres, e o novo e imensamente poderoso motor a jato revolucionou tanto a viagem aérea quanto a aviação militar.

Na última parte do século XX, o advento da eletrônica digital produziu grandes avanços na instrumentação de voo e nos sistemas “fly-by-wire”. O século 21 viu o uso em larga escala de drones sem piloto para uso militar, civil e de lazer. Com controles digitais, aeronaves inerentemente instáveis ​​como asas voadoras tornaram-se possíveis.

Começos primitivos

Torre saltando
A origem do desejo da humanidade de voar está perdida no passado distante. Desde as lendas mais antigas, tem havido histórias de homens amarrando asas semelhantes a pássaros, mantos enrijecidos ou outros dispositivos para si mesmos e tentando voar, tipicamente saltando de uma torre. A lenda grega de Dédalo e Ícaro é uma das primeiras conhecidas; outros se originaram da Índia, China e da Idade Média européia. Durante este período inicial, as questões de elevação, estabilidade e controle não foram compreendidas, e a maioria das tentativas terminou em ferimentos graves ou morte.

Na Europa medieval, a torre mais antiga registrada data de 852 dC, quando Armen Firman, também conhecido como Abbas ibn Firnas (810-887 dC), deu um salto em Córdoba, na Espanha, cobrindo seu corpo com penas de abutre e prendendo duas asas. para os braços dele. Eilmer de Malmesbury logo seguiu e muitos outros continuaram a fazê-lo ao longo dos séculos. Ainda em 1811, Albrecht Berblinger construiu um ornitóptero e pulou no Danúbio em Ulm.

Pipas
O papagaio pode ter sido a primeira forma de aeronave fabricada pelo homem. Foi inventado na China possivelmente já no século 5 aC por Mozi (Mo Di) e Lu Ban (Gongshu Ban). Projetos posteriores frequentemente imitavam insetos voadores, pássaros e outros animais, tanto reais como míticos. Alguns foram equipados com cordas e assobios para fazer sons musicais durante o vôo. Fontes chinesas antigas e medievais descrevem papagaios sendo usados ​​para medir distâncias, testar o vento, levantar homens, sinalizar, comunicar e enviar mensagens.

As pipas se espalharam da China pelo mundo. Após sua introdução na Índia, o papagaio evoluiu para o kite, onde uma linha abrasiva é usada para cortar outros papagaios.

Papagaios de transporte de homem
Acredita-se que os papagaios que transportam homens foram usados ​​extensivamente na China antiga, tanto para fins civis como militares, e às vezes aplicados como punição. Um dos primeiros vôos registrados foi o do prisioneiro Yuan Huangtou, um príncipe chinês, no século VI dC. Histórias de papagaios que transportam homens também ocorrem no Japão, após a introdução da pipa da China por volta do século VII dC. Diz-se que houve uma lei japonesa contra papagaios que transportavam homens.

Asas do rotor
Artigo principal: Bambu-helicóptero
O uso de um rotor para o vôo vertical existe desde 400 aC na forma do bambu-helicóptero, um antigo brinquedo chinês. O semelhante “moulinet à noix” (rotor de uma noz) apareceu na Europa no século 14 dC.

Balões de ar quente
Desde os tempos antigos, os chineses compreenderam que o ar quente se eleva e aplicaram o princípio a um tipo de pequeno balão de ar quente chamado lanterna do céu. Uma lanterna celeste é constituída por um balão de papel embaixo ou dentro do qual é colocada uma pequena lâmpada. As lanternas do céu são tradicionalmente lançadas por prazer e durante festivais. De acordo com Joseph Needham, tais lanternas eram conhecidas na China desde o século III aC. Seu uso militar é atribuído ao general Zhuge Liang (180-234 dC, título honorífico de Kongming), que dizem tê-los usado para assustar as tropas inimigas.

Há evidências de que os chineses também “resolveram o problema da navegação aérea” usando balões, centenas de anos antes do século XVIII.

O renascimento
Eventualmente, alguns investigadores começaram a descobrir e definir alguns dos fundamentos do design racional de aeronaves. O mais notável deles foi Leonardo da Vinci, embora seu trabalho permanecesse desconhecido até 1797, e por isso não teve influência sobre os desenvolvimentos nos próximos trezentos anos. Embora seus projetos fossem pelo menos racionais, não se baseavam em uma ciência particularmente boa.

Leonardo estudou o voo das aves, analisando-o e antecipando muitos princípios da aerodinâmica. Ele pelo menos entendeu que “um objeto oferece tanta resistência ao ar quanto o ar faz ao objeto”. Newton não publicaria a terceira lei do movimento até 1687.

A partir dos últimos anos do século XV, ele escreveu e desenhou muitos projetos de máquinas e mecanismos de vôo, incluindo ornitópteros, planadores de asas fixas, helicópteros e pára-quedas. Seus primeiros projetos eram tipos movidos a mão, incluindo ornitópteros e aeronaves de asas rotativas, no entanto, ele percebeu a impraticabilidade disso e, mais tarde, se voltou para um voo de planagem controlado, também esboçando alguns projetos alimentados por uma mola.

Mais leve que o ar

Começos da teoria moderna
Em 1670, Francesco Lana de Terzi publicou um trabalho que sugeria que o vôo seria mais leve do que o ar possível, usando esferas de cobre que, contendo vácuo, seriam mais leves que o ar deslocado para levantar um dirigível. Embora teoricamente sólido, seu projeto não era viável: a pressão do ar circundante esmagaria as esferas. A idéia de usar o vácuo para produzir sustentação agora é conhecida como dirigível a vácuo, mas permanece inviável com qualquer material atual.

Em 1709 Bartolomeu de Gusmão apresentou uma petição ao rei D. João V de Portugal, implorando por apoio à sua invenção de uma aeronave, na qual expressou a maior confiança. O teste público da máquina, que foi marcado para 24 de junho de 1709, não ocorreu. De acordo com relatos contemporâneos, no entanto, Gusmão parece ter feito vários experimentos menos ambiciosos com essa máquina, descendente de eminências. É certo que Gusmão estava trabalhando nesse princípio na exposição pública que deu perante a Corte em 8 de agosto de 1709, no hall da Casa da Índia em Lisboa, quando ele propulsou uma bola para o teto por combustão. ]

Balões
1783 foi um ano divisor de águas para o balão e a aviação. Entre 4 de junho e 1 de dezembro, cinco inovações na aviação foram realizadas na França:

Em 4 de junho, os irmãos Montgolfier demonstraram seu balão de ar quente não tripulado em Annonay, na França.
Em 27 de agosto, Jacques Charles e os irmãos Robert (Les Freres Robert) lançaram o primeiro balão não-tripulado cheio de hidrogênio do mundo, do Champ de Mars, em Paris.
Em 19 de outubro, os Montgolfiers lançaram o primeiro voo tripulado, um balão amarrado com humanos a bordo, no Folie Titon, em Paris. Os aviadores eram o cientista Jean-François Pilâtre de Rozier, o gerente de manufatura Jean-Baptiste Réveillon e o de Giroud de Villette.
Em 21 de novembro, o Montgolfiers lançou o primeiro voo livre com passageiros humanos. O rei Luís XVI havia decretado originalmente que os criminosos condenados seriam os primeiros pilotos, mas Jean-François Pilâtre de Rozier, juntamente com o marquês François d’Arlandes, solicitaram com sucesso a honra. Eles percorreram 8 km em um balão movido a lenha.
Em 1º de dezembro, Jacques Charles e o Nicolas-Louis Robert lançaram seu balão de hidrogênio tripulado do Jardin des Tuileries em Paris, enquanto uma multidão de 400.000 pessoas testemunhou. Eles subiram a uma altura de cerca de 1.800 pés (550 m) e pousaram ao pôr do sol em Nesles-la-Vallée após um vôo de 2 horas e 5 minutos, cobrindo 36 km. Depois que Robert desceu, Charles decidiu subir sozinho. Desta vez, ele subiu rapidamente a uma altitude de cerca de 9.000 pés (3.000 m), onde viu o sol novamente, sofreu uma dor extrema em seus ouvidos e nunca voou novamente.
O balonismo tornou-se uma grande “fúria” na Europa no final do século XVIII, fornecendo a primeira compreensão detalhada da relação entre a altitude e a atmosfera.

Balões não dirigíveis foram empregados durante a Guerra Civil Americana pelo Corpo de Balão do Exército da União. O jovem Ferdinand von Zeppelin voou pela primeira vez como passageiro de balão com o Exército da União do Potomac em 1863.

No início dos anos 1900, o balonismo era um esporte popular na Grã-Bretanha. Esses balões de propriedade privada geralmente usavam gás de carvão como gás de elevação. Isso tem metade do poder de elevação do hidrogênio, então os balões tinham que ser maiores, no entanto o gás de carvão era muito mais disponível e o gás local às vezes fornecia uma fórmula especial leve para eventos de balão.

Dirigíveis
Dirigíveis eram originalmente chamados de “balões dirigíveis” e ainda hoje são chamados de dirigíveis.

O trabalho no desenvolvimento de um balão dirigível (ou dirigível) continuou esporadicamente ao longo do século XIX. Acredita-se que o primeiro vôo mais leve, controlado e sustentado tenha ocorrido em 1852, quando Henri Giffard viajou 15 quilômetros (24 km) na França, com uma embarcação movida a vapor.

Outro avanço foi feito em 1884, quando o primeiro voo livre totalmente controlável foi feito em um dirigível elétrico do Exército Francês, La France, por Charles Renard e Arthur Krebs. O dirigível de 170 pés (52 m) de comprimento e 66.000 pés cúbicos (1.900 m3) cobriu 8 km em 23 minutos com a ajuda de um motor elétrico de 8½ hp.

No entanto, essas aeronaves eram geralmente de curta duração e extremamente frágeis. Vôos controlados de rotina não ocorreriam até o advento do motor de combustão interna (veja abaixo).

A primeira aeronave a fazer vôos controlados de rotina eram dirigíveis não rígidos (às vezes chamados de “dirigíveis”). O piloto pioneiro mais bem sucedido deste tipo de aeronave foi o brasileiro Alberto Santos-Dumont, que combinou um balão com um motor de combustão interna. Em 19 de outubro de 1901, ele pilotou seu avião número 6 sobre Paris a partir do Parc de Saint Cloud ao redor da Torre Eiffel e em menos de 30 minutos para ganhar o prêmio Deutsch de la Meurthe. Santos-Dumont passou a projetar e construir várias aeronaves. A controvérsia subsequente que cercou as reivindicações concorrentes dele e dos outros em relação à aeronave ofuscou sua grande contribuição para o desenvolvimento de aeronaves.

Ao mesmo tempo em que os dirigíveis não rígidos estavam começando a ter algum sucesso, os primeiros dirigíveis rígidos bem-sucedidos também estavam sendo desenvolvidos. Estes seriam muito mais capazes do que as aeronaves de asa fixa em termos de capacidade de carga pura por décadas. O projeto e o avanço rígido do dirigível foram introduzidos pelo conde alemão Ferdinand von Zeppelin.

A construção do primeiro dirigível do Zeppelin começou em 1899 em uma sala de reunião flutuante no Lago Constance, na Baía de Manzell, Friedrichshafen. Isso foi planejado para facilitar o procedimento de partida, já que o salão poderia ser facilmente alinhado com o vento. O protótipo de aeronave LZ 1 (LZ para “Luftschiff Zeppelin”) tinha um comprimento de 128 m (420 pés) foi impulsionado por dois motores Daimler de 10,6 kW (14,2 hp) e equilibrado movendo um peso entre suas duas naceles.

Seu primeiro vôo, em 2 de julho de 1900, durou apenas 18 minutos, pois o LZ 1 foi forçado a pousar no lago depois que o mecanismo de corda do peso de equilíbrio se quebrou. Após o reparo, a tecnologia comprovou seu potencial em vôos subseqüentes, melhorando a velocidade de 6 m / s alcançada pelo dirigível francês La France em 3 m / s, mas ainda não conseguiu convencer possíveis investidores. Levaria vários anos até que o conde conseguisse angariar fundos suficientes para outra tentativa.

Embora os dirigíveis tenham sido usados ​​tanto na Primeira Guerra Mundial quanto na II Guerra Mundial, e continuem em uma base limitada até hoje, seu desenvolvimento foi em grande parte ofuscado por naves mais pesadas que o ar.

Mais pesado que o ar

Os séculos XVII e XVIII
O inventor italiano Tito Livio Burattini, convidado pelo rei polonês Władysław IV para sua corte em Varsóvia, construiu um modelo com quatro asas planas fixas em 1647. Descrito como “quatro pares de asas ligadas a um elaborado ‘dragão'”, foi dito ter levantado um gato com sucesso em 1648, mas não o próprio Burattini. Ele prometeu que “apenas os ferimentos mais leves” resultariam do pouso da nave. Seu “Dragon Volant” é considerado “o avião mais elaborado e sofisticado a ser construído antes do século XIX”.

O primeiro trabalho publicado sobre aviação foi “Esboço de uma máquina para voar no ar”, de Emanuel Swedenborg, publicado em 1716. Esta máquina voadora consistia de um quadro leve coberto com lona forte e provido de dois grandes remos ou asas movendo-se em um eixo horizontal , dispostas de modo que o movimento ascendente não encontrasse resistência enquanto o movimento descendente fornecesse potência de elevação. Swedenborg sabia que a máquina não voaria, mas sugeriu isso como um começo e estava confiante de que o problema seria resolvido. Ele escreveu: “Parece mais fácil falar de tal máquina do que colocá-la em realidade, pois requer mais força e menos peso do que existe em um corpo humano. A ciência da mecânica talvez possa sugerir um meio, a saber, uma espiral forte. Se essas vantagens e requisitos forem observados, talvez, no momento futuro, alguém possa saber qual a melhor forma de utilizar nosso esboço e fazer com que alguma adição seja feita, de modo a realizar aquilo que apenas podemos sugerir. da natureza que tais vôos podem ocorrer sem perigo, embora quando os primeiros testes forem feitos, você pode ter que pagar pela experiência, e não se importar com um braço ou perna. ” Swedenborg se mostraria presciente em sua observação de que um método de energização de uma aeronave era um dos problemas críticos a serem superados.

O século 19
Ao longo do século XIX, o salto em torre foi substituído pelo igualmente fatal, mas igualmente popular, salto de balão, como forma de demonstrar a contínua inutilidade do poder humano e das asas batendo. Enquanto isso, o estudo científico do voo mais pesado do que o ar começou a sério.

Sir George Cayley e o primeiro avião moderno
Sir George Cayley foi chamado pela primeira vez de “pai do avião” em 1846. Durante os últimos anos do século anterior, ele havia iniciado o primeiro estudo rigoroso da física do voo e, mais tarde, projetou a primeira moderna aeronave mais pesada do que o ar. Entre suas muitas realizações, suas contribuições mais importantes para a aeronáutica incluem:

Esclarecendo nossas idéias e estabelecendo os princípios do voo mais pesado que o ar.
Alcançar uma compreensão científica dos princípios do voo das aves.
Condução de experimentos aerodinâmicos científicos demonstrando arrasto e aerodinâmica, movimento do centro de pressão e aumento da sustentação da curvatura da superfície da asa.
Definindo a configuração moderna do avião compreendendo um conjunto de asa fixa, fuselagem e cauda.
Demonstrações de voo tripulado e planador.
Estabelecer os princípios da relação potência / peso na sustentação do vôo.
A primeira inovação de Cayley foi estudar a ciência básica do elevador ao adotar o equipamento de teste de braço giratório para uso em pesquisa de aeronaves e usar modelos aerodinâmicos simples no braço, em vez de tentar voar um modelo de um projeto completo.

Em 1799, ele estabeleceu o conceito do avião moderno como uma máquina voadora de asa fixa com sistemas separados para sustentação, propulsão e controle.

Em 1804, Cayley construiu um modelo de planador que foi a primeira moderna máquina voadora mais pesada que o ar, tendo o layout de uma aeronave moderna convencional com uma asa inclinada voltada para a frente e cauda ajustável na parte de trás com cauda e barbatana. Um peso móvel permitia o ajuste do centro de gravidade do modelo.

Em 1809, instigado pelas travessuras farsescas de seus contemporâneos (ver acima), ele começou a publicação de um tratado de três partes intitulado “Na navegação aérea” (1809-1810). Nele ele escreveu a primeira declaração científica do problema: “O problema todo está confinado dentro desses limites, a saber, fazer uma superfície suportar um dado peso pela aplicação de poder à resistência do ar”. Ele identificou as quatro forças vetoriais que influenciam uma aeronave: impulso, sustentação, resistência e controle e estabilidade e controle diferenciados em seus projetos. Ele também identificou e descreveu a importância do aerofólio curvado, diédrico, contraventamento diagonal e redução de arrasto, e contribuiu para o entendimento e projeto de ornitópteros e pára-quedas.

Em 1848, ele havia progredido o suficiente para construir um planador na forma de um triplano grande e seguro o suficiente para carregar uma criança. Um menino local foi escolhido, mas seu nome não é conhecido.

Ele publicou em 1852 o projeto de um planador tripulado de tamanho completo ou “pára-quedas governável” a ser lançado de um balão e depois construir uma versão capaz de ser lançada do topo de uma colina, que transportava o primeiro aviador adulto Brompton Dale em 1853.

Invenções menores incluíram o motor movido a borracha, que forneceu uma fonte de energia confiável para modelos de pesquisa. Em 1808, ele reinventou a roda, inventando a roda com tração de tensão, na qual todas as cargas de compressão são transportadas pela borda, permitindo um material rodante leve.

A idade do vapor
Desenho diretamente do trabalho de Cayley, o design de 1842 de Henson para uma carruagem a vapor aérea abriu novos caminhos. Embora apenas um projeto, foi o primeiro na história de uma aeronave de asa fixa movida a hélice.

Em 1866 foi fundada a Sociedade Aeronáutica da Grã-Bretanha e dois anos depois foi realizada a primeira exposição aeronáutica do mundo no Crystal Palace, em Londres, onde John Stringfellow recebeu um prêmio de £ 100 pelo motor a vapor com o melhor peso-potência. relação. Em 1848, a Stringfellow conseguiu o primeiro voo motorizado usando um monoplano a vapor de envergadura de 10 pés, não tripulado, construído em uma fábrica de rendas fora de uso em Chard, Somerset. Empregando duas hélices contra-rotativas na primeira tentativa, feitas dentro de casa, a máquina voou dez pés antes de se desestabilizar, danificando a nave. A segunda tentativa foi mais bem-sucedida, a máquina deixando um fio-guia para voar livremente, alcançando cerca de trinta jardas de vôo nivelado e nivelado. Francis Herbert Wenham apresentou o primeiro artigo à recém-formada Sociedade Aeronáutica (mais tarde a Royal Aeronautical Society), On Aerial Locomotion. Ele avançou o trabalho de Cayley em asas curvadas, fazendo descobertas importantes. Para testar suas idéias, a partir de 1858 ele havia construído vários planadores, tanto tripulados quanto não-tripulados, e com até cinco asas empilhadas. Ele percebeu que as asas longas e finas são melhores que as de morcego, porque elas têm mais vantagem para sua área. Hoje essa relação é conhecida como proporção de uma asa.

A última parte do século XIX tornou-se um período de intenso estudo, caracterizado pelos “cientistas cavalheiros” que representaram a maioria dos esforços de pesquisa até o século XX. Entre eles estava o cientista-filósofo e inventor britânico Matthew Piers Watt Boulton, que estudou o controle lateral de vôo e foi o primeiro a patentear um sistema de controle de ailerons em 1868.

Em 1871, Wenham e Browning fizeram o primeiro túnel de vento.

Enquanto isso, os avanços britânicos galvanizaram pesquisadores franceses. Em 1857, Félix du Temple propôs um monoplano com um avião de cauda e material rodante retrátil. Desenvolvendo suas idéias com um modelo movido primeiramente por um relógio e depois pelo vapor, ele finalmente conseguiu um salto curto com uma nave tripulada em tamanho real em 1874. Conseguiu levantar-se sob seu próprio poder após o lançamento de uma rampa, planeado por um curto tempo e retornou com segurança para o chão, tornando-se o primeiro glide com sucesso na história.

Em 1865, Louis Pierre Mouillard publicou um influente livro O Império do Ar (l’Empire de l’Air).

Em 1856, o francês Jean-Marie Le Bris fez o primeiro voo mais alto do que o seu ponto de partida, tendo o seu planador “L’Albatros artificiel” puxado por um cavalo numa praia. Ele teria atingido uma altura de 100 metros, ao longo de uma distância de 200 metros.

Alphonse Pénaud, um francês, avançou a teoria dos contornos de asas e da aerodinâmica e construiu modelos de sucesso de aviões, helicópteros e ornitópteros. Em 1871 ele voou o primeiro aerodinamicamente estável avião de asa fixa, um monoplano modelo que ele chamou de “Planóforo”, uma distância de 40 m (130 pés). O modelo de Pénaud incorporou várias descobertas de Cayley, incluindo o uso de uma cauda, ​​diédrico de asa para estabilidade inerente e poder de borracha. O planóforo também possuía estabilidade longitudinal, sendo recortado de tal forma que a cauda era colocada em um ângulo de incidência menor que as asas, uma contribuição original e importante para a teoria da aeronáutica. O projeto posterior de Pénaud para um avião anfíbio, embora nunca construído, incorporou outras características modernas. Um monoplano sem cauda com uma única aleta vertical e hélices de trator duplo, ele também apresentava superfícies de elevador e leme traseiras articuladas, material rodante retrátil e uma cabine de pilotagem totalmente fechada e instrumentada.

Igualmente autoritário como teórico era o compatriota de Pénaud, Victor Tatin. Em 1879 ele voou um modelo que, como o projeto de Pénaud, era um monoplano com propulsores de trator duplo, mas também tinha uma cauda horizontal separada. Foi alimentado por ar comprimido. Voado amarrado a um poste, este foi o primeiro modelo a decolar sob o seu próprio poder.

Em 1884, Alexandre Goupil publicou seu trabalho La Locomotion Aérienne (Locomoção Aérea), embora a máquina voadora que ele posteriormente construiu não voasse.

Em 1890, o engenheiro francês Clément Ader completou a primeira das três máquinas voadoras a vapor, a Éole. Em 9 de outubro de 1890, Ader fez um salto descontrolado de cerca de 50 m (165 pés); este foi o primeiro avião tripulado a decolar sob seu próprio poder. Sua Avion III de 1897, notável apenas por ter motores a vapor gêmeos, não conseguiu voar: Ader mais tarde reivindicaria o sucesso e não foi desmascarado até 1910, quando o exército francês publicou seu relatório sobre sua tentativa.

Sir Hiram Maxim era um engenheiro americano que se mudara para a Inglaterra. Ele construiu seu próprio equipamento de braço giratório e túnel de vento, e construiu uma grande máquina com uma envergadura de 105 pés (32 m), um comprimento de 145 pés (44 m), superfícies horizontais dianteiras e traseiras e uma tripulação de três. As hélices gêmeas foram alimentadas por dois motores a vapor compostos leves, cada um entregando 180 hp (130 kW). O peso total foi de 8.000 libras (3.600 kg). Ele foi planejado como um equipamento de teste para investigar a sustentação aerodinâmica: faltando controles de vôo, ele correu sobre trilhos, com um segundo conjunto de trilhos acima das rodas para contê-lo. Concluído em 1894, em sua terceira corrida ele quebrou o trilho, ficou no ar por cerca de 200 metros a dois a três metros de altitude e foi gravemente danificado após cair de volta ao chão. Foi posteriormente reparado, mas Maxim abandonou seus experimentos pouco depois.

Aprendendo a deslizar
Na última década do século XIX, várias figuras-chave refinaram e definiram o avião moderno. Na falta de um motor adequado, o trabalho da aeronave se concentrava na estabilidade e no controle do vôo livre. Em 1879, Biot construiu um planador parecido com um pássaro com a ajuda de Massia e voou brevemente. Está preservada no Musée de l’Air, na França, e é reivindicada como a mais antiga máquina voadora de transporte de homens ainda existente.

O inglês Horatio Phillips fez contribuições importantes para a aerodinâmica. Ele conduziu extensas pesquisas em túneis de vento em seções de aerofólio, provando os princípios de sustentação aerodinâmica previstos por Cayley e Wenham. Suas descobertas sustentam todo o design moderno do aerofólio.

Otto Lilienthal ficou conhecido como o “Rei Planador” ou “Homem Voador” da Alemanha. Duplicou o trabalho de Wenham e expandiu-o bastante em 1884, publicando sua pesquisa em 1889 como Birdflight como a Base da Aviação (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst). Ele também produziu uma série de asa-delta, incluindo asa-de-morcego, monoplano e biplano, como o aparelho de planadores Derwitzer Glider e Normal. Começando em 1891, ele se tornou a primeira pessoa a fazer deslizes sem controle controlado rotineiramente, e o primeiro a ser fotografado pilotando uma máquina mais pesada que o ar, estimulando o interesse em todo o mundo. Ele documentou rigorosamente seu trabalho, incluindo fotografias, e por esse motivo é um dos mais conhecidos dos primeiros pioneiros. Lilienthal fez mais de 2.000 deslizes até sua morte em 1896 devido a ferimentos sofridos em um acidente de planador.

Pegando onde Lilienthal parou, Octave Chanute assumiu o projeto de uma aeronave após uma aposentadoria antecipada e financiou o desenvolvimento de vários planadores. No verão de 1896, sua equipe voou vários dos seus projetos, eventualmente, decidindo que o melhor era um projeto biplano. Como Lilienthal, ele documentou e fotografou seu trabalho.

Na Grã-Bretanha, Percy Pilcher, que havia trabalhado para a Maxim, construiu e voou com sucesso vários planadores durante a metade da década de 1890.

A invenção da pipa durante esse período pelo australiano Lawrence Hargrave levaria ao desenvolvimento do biplano prático. Em 1894, Hargrave ligou quatro de seus papagaios juntos, adicionou um assento de suporte e voou 16 pés (4,9 m). Mais tarde, os pioneiros do vôo de pipas tripuladas incluíram Samuel Franklin Cody na Inglaterra e a capitã Génie Saconney na França.

Langley
Depois de uma distinta carreira em astronomia e pouco antes de se tornar secretário da Smithsonian Institution, Samuel Pierpont Langley iniciou uma séria investigação em aerodinâmica no que hoje é a Universidade de Pittsburgh. Em 1891 ele publicou Experiments in Aerodynamics detalhando sua pesquisa e, em seguida, voltou-se para a construção de seus projetos. Ele esperava alcançar a estabilidade aerodinâmica automática, por isso deu pouca consideração ao controle em voo. Em 6 de maio de 1896, o aeródromo n. 5 de Langley fez o primeiro voo sustentado de uma aeronave de tamanho substancial, não pilotada, movida a motor e mais pesada que o ar. Ele foi lançado de uma catapulta acionada por uma mola montada em cima de uma casa flutuante no rio Potomac, perto de Quantico, na Virgínia. Dois vôos foram feitos naquela tarde, um de 1.005 metros e um segundo de 700 metros, a uma velocidade de aproximadamente 40 km / h. Em ambas as ocasiões, o Aeródromo Nº 5 aterrissou na água como planejado, porque, para economizar peso, não estava equipado com trem de pouso. Em 28 de novembro de 1896, outro voo de sucesso foi feito com o Aeródromo nº 6. Este vôo, de 1.460 metros (4.790 pés), foi testemunhado e fotografado por Alexander Graham Bell. O aeródromo n º 6 foi realmente aeródromo n º 4 grandemente modificado. Tão pouco permaneceu da aeronave original que recebeu uma nova designação.

Com os sucessos do Aeródromo N ° 5 e N ° 6, Langley começou a procurar financiamento para construir uma versão completa de seus projetos. Estimulado pela Guerra Hispano-Americana, o governo dos EUA concedeu-lhe US $ 50.000 para desenvolver uma máquina voadora para reconhecimento aéreo. Langley planejava construir uma versão ampliada conhecida como Aeródromo A, e começou com o menor Aeródromo em escala de um quarto, que voou duas vezes em 18 de junho de 1901, e depois novamente com um motor mais novo e mais potente em 1903.

Com o design básico aparentemente testado com sucesso, ele se voltou para o problema de um motor adequado. Ele contratou Stephen Balzer para construir um, mas ficou desapontado quando entregou apenas 8 cv (6,0 kW) em vez de 12 cv (8,9 kW) que esperava. O assistente de Langley, Charles M. Manly, então reformulou o projeto em um radial de cinco cilindros refrigerado a água que produzia 52 cv (39 kW) a 950 rpm, um feito que levou anos para ser duplicado. Agora com poder e design, Langley juntou as duas coisas com grandes esperanças.

Para seu espanto, a aeronave resultante mostrou-se muito frágil. A simples ampliação dos pequenos modelos originais resultou em um design que era fraco demais para se manter unido. Dois lançamentos no final de 1903 terminaram com o Aeródromo colidindo imediatamente com a água. O piloto, Manly, foi resgatado a cada vez. Além disso, o sistema de controle da aeronave era inadequado para permitir respostas rápidas do piloto, e não tinha nenhum método de controle lateral, e a estabilidade aérea do Aeródromo era marginal.

As tentativas de Langley para obter financiamento adicional falharam e seus esforços terminaram. Nove dias após seu segundo lançamento abortivo em 8 de dezembro, os irmãos Wright voaram com sucesso seu Flyer. Glenn Curtiss fez 93 modificações no Aeródromo e voou nesta aeronave muito diferente em 1914. Sem reconhecer as modificações, o Smithsonian Institution afirmou que o Aeródromo de Langley foi a primeira máquina “capaz de voar”.

Whitehead
Gustave Weißkopf foi um alemão que emigrou para os EUA, onde logo mudou seu nome para Whitehead. De 1897 a 1915 ele projetou e construiu máquinas e motores voadores precoces. Em 14 de agosto de 1901, dois anos e meio antes do vôo dos Irmãos Wright, ele afirmou ter realizado um voo controlado e motorizado em seu monoplano Número 21 em Fairfield, Connecticut. O vôo foi relatado no jornal local Bridgeport Sunday Herald. Cerca de 30 anos depois, várias pessoas questionadas por um pesquisador afirmaram ter visto aquele ou outros voos da Whitehead.

Em março de 2013, o Jane’s All World Aircraft, uma fonte autorizada da aviação contemporânea, publicou um editorial que aceitava o voo de Whitehead como o primeiro voo tripulado, motorizado e controlado de uma nave mais pesada que o ar. O Smithsonian Institution (custodiantes do Wright Flyer original) e muitos historiadores da aviação continuam a sustentar que Whitehead não voou como sugerido.