Después del siglo XVII, la gente aprendió más sobre mecánica y dinámica, se fabricaron máquinas voladoras más complejas.

Más pesado que el aire: vuelo sostenido

Los siglos XVII y XVIII
La constatación de Leonardo da Vinci de que la mano de obra por sí sola no era suficiente para un vuelo sostenido fue redescubierta de forma independiente en el siglo XVII por Giovanni Alfonso Borelli y Robert Hooke. Hooke se dio cuenta de que sería necesario algún tipo de motor y en 1655 fabricó un modelo de ornitóptero con muelle que aparentemente fue capaz de volar.

Comenzaron los intentos de diseñar o construir una verdadera máquina voladora, que típicamente comprendía una góndola con un toldo de soporte y aletas propulsadas por resortes o hombres para la propulsión. Entre los primeros estaban Hautsch y Burattini (1648). Otros incluyeron «Passarola» (1709 en), Swedenborg (1716), Desforges (1772), Bauer (1764), Meerwein (1781) y Blanchard (1781) de Gusmão, quienes más tarde tendrían más éxito con los globos. También aparecieron helicópteros de alas rotatorias, especialmente de Lomonosov (1754) y Paucton. Algunos planeadores modelo volaron con éxito, aunque algunos reclamos son impugnados, pero en cualquier caso, ninguna nave de gran tamaño tuvo éxito.

El inventor italiano, Tito Livio Burattini, invitado por el rey polaco Władysław IV a su corte en Varsovia, construyó un avión modelo con cuatro alas de planeador fijas en 1647. Descrito como «cuatro pares de alas unidas a un ‘dragón’ elaborado, era Se dice que logró levantar un gato en 1648, pero no el propio Burattini. Prometió que «solo las heridas más leves» resultarían del aterrizaje de la nave. Su «Dragon Volant» es considerado «el avión más elaborado y sofisticado que se construirá antes del siglo XIX».

La «Passarola» de Bartolomeu de Gusmão era un planeador hueco, en forma de pájaro, de concepto similar pero con dos alas. En 1709, presentó una petición al rey Juan V de Portugal, pidiendo apoyo para su invención de un «dirigible», en el que expresó la mayor confianza. La prueba pública de la máquina, que se estableció para el 24 de junio de 1709, no se llevó a cabo. Según informes contemporáneos, sin embargo, Gusmão parece haber realizado varios experimentos menos ambiciosos con esta máquina, descendiendo de las eminencias. Es cierto que Gusmão estaba trabajando en este principio en la exposición pública que dio ante la Corte el 8 de agosto de 1709, en el salón de la Casa da Índia en Lisboa, cuando propulsó una bola al techo por combustión. [Aclaración necesaria] También demostró un pequeño modelo de dirigible ante la corte portuguesa, pero nunca lo logró con un modelo a escala real.

Sin embargo, faltaban comprensión y una fuente de poder. Esto fue reconocido por Emanuel Swedenborg en su «Bosquejo de una máquina para volar en el aire» publicado en 1716. Su máquina voladora consistía en un marco ligero cubierto de lona fuerte y provisto de dos grandes remos o alas moviéndose en un eje horizontal, arreglado de modo que la carrera ascendente se encontró sin resistencia, mientras que la carrera descendente proporcionó potencia de elevación. Swedenborg sabía que la máquina no volaría, pero lo sugirió como un comienzo y confiaba en que el problema se resolvería. Escribió: «Parece más fácil hablar de una máquina así que ponerla en práctica, ya que requiere una mayor fuerza y ​​menos peso que la que existe en un cuerpo humano. La ciencia de la mecánica podría sugerir un medio, a saber, una espiral fuerte. primavera. Si se observan estas ventajas y requisitos, tal vez en el futuro alguien sepa cómo utilizar mejor nuestro boceto y hacer alguna adición para lograr lo que solo podemos sugerir «. El editor de la revista Royal Aeronautical Society escribió en 1910 que el diseño de Swedenborg era «… la primera propuesta racional para una máquina voladora del tipo de la aerofonía [más pesado que el aire] …»

Mientras tanto, los helicópteros no fueron completamente olvidados. En julio de 1754, Mikhail Lomonosov demostró un pequeño sistema coaxial de doble rotor, impulsado por un resorte, a la Academia Rusa de Ciencias. Los rotores estaban dispuestos uno encima del otro y girados en direcciones opuestas, principios que todavía se usan en los diseños modernos de doble rotor. En su Théorie de la vis d’Archimède de 1768, Alexis-Jean-Pierre Paucton sugirió el uso de una rueda de aire para el ascensor y un segundo para la propulsión, hoy en día llamado gyrodyne. En 1784, Launoy y Bienvenu demostraron un modelo volador con rotores contra rotativos coaxiales impulsados ​​por un resorte simple similar a una sierra de arco, ahora aceptado como el primer helicóptero con motor.

Los intentos de vuelo con motor humano aún persisten. El helicóptero de Paucton era impulsado por el hombre, mientras que otro enfoque, también estudiado originalmente por Da Vinci, era el uso de válvulas de mariposa. La válvula de aleta es una sola aleta con bisagras sobre un orificio en el ala. En una dirección se abre para permitir el paso del aire y en la otra se cierra para permitir una mayor diferencia de presión. Un ejemplo temprano fue diseñado por Bauer en 1764. Más tarde, en 1808, Jacob Degen construyó un ornitóptero con válvulas de mariposa, en el que el piloto se paró en un marco rígido y trabajó las alas con una barra horizontal móvil. Su intento de vuelo en 1809 falló, por lo que luego agregó un pequeño globo de hidrógeno y la combinación logró algunos saltos cortos. Las ilustraciones populares del día representaban su máquina sin el globo, lo que generaba confusión sobre lo que realmente había volado. En 1811, Albrecht Berblinger construyó un ornitóptero basado en el diseño de Degen pero omitió el globo, hundiéndose en cambio en el Danubio. El fiasco tuvo una ventaja: George Cayley, también cautivado por las ilustraciones, se vio impulsado a publicar sus hallazgos hasta la fecha «con el fin de dar un poco más de dignidad a un tema que linda con lo ridículo en la estimación pública», y el moderno Era de la aviación nació.

El siglo 19
A lo largo del siglo XIX, el salto en torre fue reemplazado por el salto de globo igualmente fatal pero igualmente popular como una manera de demostrar la continuada inutilidad de la energía del hombre y las alas batidas. Mientras tanto, el estudio científico del vuelo más pesado que el aire comenzó en serio.

Sir George Cayley y el primer avión moderno
Sir George Cayley fue llamado primero el «padre del avión» en 1846. Durante los últimos años del siglo pasado, había comenzado el primer estudio riguroso de la física del vuelo y más tarde diseñaría la primera nave moderna más pesada que el aire. Entre sus muchos logros, sus contribuciones más importantes a la aeronáutica incluyen:

Aclarando nuestras ideas y estableciendo los principios del vuelo más pesado que el aire.
Alcanzar una comprensión científica de los principios del vuelo de las aves.
Llevar a cabo experimentos científicos aerodinámicos que demuestren el arrastre y la racionalización, el movimiento del centro de presión y el aumento de la elevación al curvar la superficie del ala.
Definición de la configuración moderna del avión que comprende un ala fija, fuselaje y ensamblaje de cola.
Demostraciones de vuelo tripulado.
Estableciendo los principios de la relación potencia-peso en el vuelo sustentable.
Desde la edad de diez años, Cayley comenzó a estudiar la física del vuelo de las aves y sus cuadernos escolares contenían bocetos en los que estaba desarrollando sus ideas sobre las teorías del vuelo. Se ha afirmado que estos bocetos muestran que Cayley modeló los principios de un plano inclinado generador de sustentación ya en 1792 o 1793.

En 1796, Cayley fabricó un modelo de helicóptero de la forma comúnmente conocida como top chino volador, sin conocimiento del modelo de diseño similar de Launoy y Bienvenu. Consideró al helicóptero como el mejor diseño para un vuelo vertical simple, y más tarde en su vida en 1854 hizo un modelo mejorado. Le dio crédito al Sr. Cooper por ser la primera persona en mejorar «la estructura torpe del juguete» e informa que la modelo de Cooper asciende de veinte a treinta pies. Cayley hizo una y el Sr. Coulson hizo una copia, descrita por Cayley como «un espécimen muy hermoso del propulsor de tornillo en el aire» y capaz de volar a más de noventa pies de altura.

Las siguientes innovaciones de Cayley fueron dobles: la adopción de la plataforma de prueba de brazo giratorio, inventada en el siglo pasado por Benjamin Robbins para investigar el arrastre aerodinámico y utilizada poco después por John Smeaton para medir las fuerzas en las hélices rotatorias, para su uso en investigación aeronáutica junto con el uso de modelos aerodinámicos en el brazo, en lugar de intentar volar un modelo de un diseño completo. Inicialmente utilizó un plano plano simple fijado al brazo e inclinado en un ángulo con respecto al flujo de aire.

En 1799, estableció el concepto del avión moderno como una máquina voladora de ala fija con sistemas separados de sustentación, propulsión y control. En un pequeño disco plateado fechado ese año, grabó en un lado las fuerzas que actúan sobre un avión y en el otro un boceto del diseño de un avión que incorpora características modernas como un ala combada, cola separada que comprende un plano horizontal y una aleta vertical, y fuselaje para el piloto suspendido debajo del centro de gravedad para proporcionar estabilidad. El diseño aún no es totalmente moderno, ya que incorpora dos paletas o remos accionados por piloto que parecen funcionar como válvulas de aleta.

Continuó sus investigaciones y en 1804 construyó un modelo de planeador que fue la primera máquina voladora moderna más pesada que el aire, con el diseño de un avión moderno convencional con un ala inclinada hacia el frente y una cola ajustable en la parte trasera con cola y aleta . El ala era solo una cometa de papel de juguete, plana y sin bordes. Un peso móvil permitió el ajuste del centro de gravedad de la miniatura. Fue «muy bonito de ver» cuando se vuela por una ladera, y sensible a pequeños ajustes de la cola.

A finales de 1809, había construido el primer planeador de tamaño completo del mundo y lo había volado como una cometa atada no tripulada. En el mismo año, impulsado por las travesuras absurdas de sus contemporáneos (ver arriba), comenzó la publicación de un tratado de tres partes titulado «Sobre la navegación aérea» (1809-1810). En él escribió la primera afirmación científica del problema: «Todo el problema está confinado dentro de estos límites, a saber, hacer que una superficie soporte un peso dado mediante la aplicación de poder a la resistencia del aire». Identificó las cuatro fuerzas vectoriales que influyen en un avión: empuje, elevación, arrastre y peso, y distinguió la estabilidad y el control en sus diseños. Sostuvo que la mano de obra sola era insuficiente, y aunque no se disponía todavía de una fuente de energía adecuada, discutió las posibilidades e incluso describió el principio de funcionamiento del motor de combustión interna utilizando una mezcla de gas y aire. Sin embargo, nunca fue capaz de hacer un motor en funcionamiento y confinó sus experimentos de vuelo al vuelo sin motor. También identificó y describió la importancia del ala flexible combada, diedro, arriostramiento diagonal y reducción de arrastre, y contribuyó al entendimiento y diseño de ornitópteros y paracaídas.

En 1848, había progresado lo suficiente como para construir un planeador en la forma de un triplano grande y lo suficientemente seguro como para llevar a un niño. Un niño local fue elegido, pero su nombre no se conoce.

Continuó publicando el diseño de un parapente tripulado o «paracaídas gobernable» para ser lanzado desde un globo en 1852 y luego para construir una versión capaz de lanzarse desde la cima de una colina, que llevaba al primer aviador adulto a través Brompton Dale en 1853. Se desconoce la identidad del aviador. Se ha sugerido varias veces como el cochero, mayordomo o mayordomo de Cayley, John Appleby, que puede haber sido el cochero u otro empleado, o incluso el nieto de Cayley, George John Cayley. Lo que se sabe es que fue el primero en volar en un planeador con distintas alas, fuselaje y cola, y que presenta estabilidad inherente y controles operados por piloto: la primera nave más pesada y completamente aerodinámica completamente moderna y funcional.

Las invenciones menores incluían el motor de goma, que proporcionaba una fuente de energía confiable para los modelos de investigación. Para 1808, incluso había reinventado la rueda, diseñando la rueda con radios de tensión en la que todas las cargas de compresión son transportadas por la llanta, lo que permite un tren de rodaje ligero.

La era del vapor
Extraído directamente del trabajo de Cayley, el diseño de 1842 de Henson para un vagón de vapor aéreo abrió nuevos caminos. Henson propuso un monoplano de alas altas de 150 pies (46 m) de largo, con un motor de vapor impulsando dos hélices de configuración de empuje. Aunque solo un diseño (los modelos a escala se construyeron en 1843 o 1848 y volaron a 10 o 130 pies) fue el primero en la historia de un avión de ala fija propulsado por hélice. Henson y su colaborador John Stringfellow incluso soñaron con la primera Aerial Transit Company.

En 1856, el francés Jean-Marie Le Bris hizo el primer vuelo más alto que su punto de partida, haciendo que su parapente «L’Albatros artificiel» fuera arrastrado por un caballo en una playa. Según los informes, logró una altura de 100 metros, en una distancia de 200 metros.

Los avances británicos galvanizaron a los investigadores franceses. En 1857, Félix du Temple construyó varios modelos grandes junto con su hermano Luis. Uno de ellos pudo volar, primero usando un mecanismo de relojería como motor y luego usando una máquina de vapor en miniatura. Los dos hermanos lograron que las modelos despegaran por sus propios medios, volar una corta distancia y aterrizar de forma segura

Francis Herbert Wenham presentó el primer trabajo para la recientemente creada Sociedad Aeronáutica (más tarde la Royal Aeronautical Society), On Aerial Locomotion. Continuó con el trabajo de Cayley en las alas combadas, haciendo hallazgos importantes tanto sobre la sección del ala aerodinámica como sobre la distribución del elevador. Para poner a prueba sus ideas, desde 1858 construyó varios planeadores, tripulados y no tripulados, y con hasta cinco alas apiladas. Concluyó correctamente que las alas largas y delgadas serían mejores que las parecidas a los murciélagos sugeridas por muchos, porque tendrían más ventaja para su área. Hoy esta relación se conoce como la relación de aspecto de un ala.

La última parte del siglo XIX se convirtió en un período de intenso estudio, caracterizado por los «caballeros científicos» que representaron la mayoría de los esfuerzos de investigación hasta el siglo XX. Entre ellos estaba el científico-filósofo e inventor británico Matthew Piers Watt Boulton, que escribió un artículo importante en 1864, On Aërial Locomotion, que también describía el control de vuelo lateral. Fue el primero en patentar un sistema de control de alerones en 1868.

En 1864, Le Comte Ferdinand Charles Honore Phillipe d’Esterno publicó un estudio sobre el vuelo de las aves (Du Vol des Oiseaux, y el año siguiente Louis Pierre Mouillard publicó un influyente libro The Empire Of The Air (l’Empire de l’Air) )

En 1866 se fundó la Sociedad Aeronáutica de Gran Bretaña y dos años más tarde se celebró la primera exposición aeronáutica en el Crystal Palace de Londres, donde Stringfellow recibió un premio de £ 100 por la máquina de vapor con la mejor relación potencia / peso. .

En 1871 Wenham y Browning hicieron el primer túnel de viento. Los miembros de la Sociedad utilizaron el túnel y descubrieron que las alas combadas generaban mucho más elevación de la esperada por el razonamiento newtoniano de Cayley, con una relación de elevación a resistencia de aproximadamente 5: 1 a 15 grados. Esto demostró claramente la posibilidad de construir máquinas voladoras prácticas más pesadas que el aire: lo que quedaba eran los problemas de controlar y alimentar la nave.

Alphonse Pénaud, un francés que vivió entre 1850 y 1880, hizo importantes contribuciones a la aeronáutica. Avanzó en la teoría de los contornos de las alas y la aerodinámica y construyó modelos exitosos de aviones, helicópteros y ornitópteros. En 1871, voló el primer avión de ala fija aerodinámicamente estable, un modelo monoplano que llamó el «Planophore», una distancia de 40 metros (130 pies). El modelo de Pénaud incorporó varios de los descubrimientos de Cayley, incluido el uso de una cola, diedro de ala para una estabilidad inherente y poder de goma. La planophore también tenía estabilidad longitudinal, siendo recortada de tal manera que el tailplane se estableció en un ángulo de incidencia más pequeño que las alas, una contribución original e importante a la teoría de la aeronáutica.

En la década de 1870, las máquinas de vapor ligeras se habían desarrollado lo suficiente para su uso experimental en aviones.

Félix du Temple finalmente logró un salto corto con una nave tripulada de tamaño completo en 1874. Su «Monoplano» era un avión grande hecho de aluminio, con una envergadura de 42 pies 8 pulgadas (13 m) y un peso de solo 176 libras ( 80 kg) sin el piloto. Se realizaron varios ensayos con el avión, que logró despegar por su propia potencia después de su lanzamiento desde una rampa, planeó durante un breve período de tiempo y regresó al suelo con seguridad, convirtiéndose en el primer salto con motor exitoso de la historia, un año antes de El vuelo de Moy.

El Aerial Steamer, fabricado por Thomas Moy, a veces llamado Moy-Shill Aerial Steamer, era un avión no tripulado de ala tándem impulsado por una máquina de vapor de 3 hp (2,25 kW) que utilizaba alcoholes metilados como combustible. Tenía 14 pies (4.27 m) de largo y pesaba unos 216 lb, (98 kg) de los cuales el motor representaba 80 lb (36 kg), y funcionaba con tres ruedas. Fue probado en junio de 1875 en una pista circular de grava enrollada de casi 300 pies (90 m) de diámetro. No alcanzó una velocidad de más de 12 mph (19 kph), pero una velocidad de alrededor de 35 mph (56 kph) sería necesaria para despegar. Sin embargo, se le atribuye el mérito de ser el primer avión impulsado por vapor que dejó la tierra por su propia cuenta gracias al historiador Charles Gibbs-Smith.

El último proyecto de Pénaud para un avión anfibio, aunque nunca se construyó, incorporó otras características modernas. Un monoplano sin cola con una única aleta vertical y dos hélices de tractor gemelas, también presentaba elevador trasero con bisagras y superficies del timón, tren de aterrizaje retráctil y una cabina instrumentada completamente cerrada.

Igualmente autoritario como teórico fue el compatriota de Pénaud, Victor Tatin. En 1879, voló un modelo que, como el proyecto de Pénaud, era un monoplano con dos hélices de tractor pero también tenía una cola horizontal separada. Fue impulsado por aire comprimido, con el tanque de aire formando el fuselaje.

En Rusia, Alexander Mozhaiski construyó un monoplano impulsado por vapor impulsado por un gran tractor y dos hélices empujadoras más pequeñas. En 1884, se lanzó desde una rampa y se mantuvo en el aire por 98 pies (30 m).

Ese mismo año en Francia, Alexandre Goupil publicó su obra La Locomotion Aérienne (Locomoción Aérea), aunque la máquina voladora que construyó posteriormente no pudo volar.

Sir Hiram Maxim era un estadounidense que se mudó a Inglaterra y adoptó la nacionalidad inglesa. Optó por ignorar en gran medida a sus contemporáneos y construyó su propio equipo de brazo giratorio y túnel de viento. En 1889 construyó un hangar y un taller en los terrenos de Baldwyn’s Manor en Bexley, Kent, e hizo muchos experimentos. Desarrolló un diseño de biplano que patentó en 1891 y completó como plataforma de prueba tres años más tarde. Era una máquina enorme, con una envergadura de 105 pies (32 m), una longitud de 145 pies (44 m), superficies horizontales delante y atrás y una tripulación de tres. Las hélices gemelas fueron impulsadas por dos motores de vapor compuestos ligeros, cada uno de los cuales proporciona 180 caballos de fuerza (130 kW). El peso total fue de 7,000 libras (3,200 kg). Las modificaciones posteriores agregarían más superficies de alas como se muestra en la ilustración. Su propósito era la investigación y no era aerodinámicamente estable ni controlable, por lo que corría en una pista de 1,800 pies (550 m) con un segundo conjunto de rieles de contención para evitar que se levantara, en cierto modo como una montaña rusa. En 1894, la máquina desarrolló suficiente elevación para despegar, rompiendo uno de los rieles de contención y dañándose en el proceso. Maxim luego abandonó el trabajo en él, pero volvería a la aeronáutica en el siglo XX para probar una serie de diseños más pequeños propulsados ​​por motores de combustión interna.

Uno de los últimos pioneros a vapor, como Maxim ignorando a sus contemporáneos que habían avanzado (véase la siguiente sección), fue Clément Ader. Su Éole de 1890 era un monoplano de tractor con alas de murciélago que logró un salto breve e incontrolado, convirtiéndose así en la primera máquina más pesada que el aire que despegó por su propia potencia. Sin embargo, su similar pero más grande Avion III de 1897, notable solo por tener motores de vapor gemelos, no pudo volar en absoluto: Ader luego reclamaría el éxito y no fue desacreditado hasta 1910 cuando el ejército francés publicó su informe sobre su intento.

Aprendiendo a deslizarse
El planeador construido con la ayuda de Massia y volado brevemente por Biot en 1879 se basó en el trabajo de Mouillard y todavía tenía forma de pájaro. Se conserva el Musee de l’Air, Francia, y se dice que es la máquina voladora más antigua que todavía existe.

En la última década más o menos del siglo XIX, varias figuras clave fueron refinando y definiendo el avión moderno. El inglés Horatio Phillips hizo contribuciones clave a la aerodinámica. El alemán Otto Lilienthal y el estadounidense Octave Chanute trabajaron de forma independiente en el vuelo sin motor. Lillienthal publicó un libro sobre vuelo de pájaros y continuó, desde 1891 hasta 1896, para construir una serie de planeadores, de varias configuraciones de monoplano, biplano y triplano, para probar sus teorías. Hizo miles de vuelos y en el momento de su muerte trabajaba en planeadores motorizados.

Phillips llevó a cabo una extensa investigación en el túnel de viento en secciones de perfil aerodinámico, usando vapor como fluido de trabajo. Demostró los principios del levantamiento aerodinámico previstos por Cayley y Wenham y, desde 1884, sacó varias patentes sobre perfiles aerodinámicos. Sus hallazgos apuntalan todos los diseños modernos de perfil aerodinámico. Más tarde, Phillips desarrollaría teorías sobre el diseño de los multillanos, que luego demostró que eran infundadas.

Comenzando en la década de 1880, se hicieron avances en la construcción que condujeron a los primeros planeadores verdaderamente prácticos. Cuatro personas en particular estaban activas: John J. Montgomery, Otto Lilienthal, Percy Pilcher y Octave Chanute. Uno de los primeros planeadores modernos fue construido por John J. Montgomery en 1883; Posteriormente, Montgomery afirmó haber realizado un solo vuelo exitoso con él en 1884 cerca de San Diego y las actividades de Montgomery fueron documentadas por Chanute en su libro Progress in Flying Machines. Montgomery discutió su vuelo durante la Conferencia Aeronáutica de 1893 en Chicago y Chanute publicó los comentarios de Montgomery en diciembre de 1893 en American Engineer & Railroad Journal. Los saltos cortos con los planeadores segundo y tercero de Montgomery en 1885 y 1886 también fueron descritos por Montgomery. Entre 1886 y 1896, Montgomery se centró en comprender la física de la aerodinámica en lugar de experimentar con máquinas voladoras. Otro ala delta había sido construido por Wilhelm Kress ya en 1877 cerca de Viena.

Otto Lilienthal era conocido como el «Rey Planeador» o «Hombre Volador» de Alemania. Duplicó el trabajo de Wenham y lo amplió enormemente en 1884, publicando su investigación en 1889 como Birdflight como la base de la aviación (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst). También produjo una serie de planeadores de un tipo ahora conocido como ala delta, incluyendo ala de murciélago, monoplano y formas biplano, como el Derwitzer Glider y el aparato de vuelo normal. Comenzando en 1891, se convirtió en la primera persona en hacer deslizamientos controlados sin ataduras rutinariamente, y el primero en ser fotografiado volando una máquina más pesada que el aire, estimulando el interés alrededor del mundo. Documentó rigurosamente su trabajo, incluidas fotografías, y por esta razón es uno de los primeros pioneros más conocidos. También promovió la idea de «saltar antes de volar», sugiriendo que los investigadores deberían comenzar con planeadores y subir de nivel, en lugar de simplemente diseñar una máquina motorizada sobre papel y esperar que funcione. Lilienthal hizo más de 2.000 deslizamientos hasta su muerte en 1896 a causa de lesiones sufridas en un accidente de planeador. Lilienthal también había estado trabajando en pequeños motores adecuados para alimentar sus diseños en el momento de su muerte.

Retomando donde lo dejó Lilienthal, Octave Chanute retomó el diseño del avión después de una jubilación anticipada y financió el desarrollo de varios planeadores. En el verano de 1896, su equipo voló varios de sus diseños muchas veces en Miller Beach, Indiana, y finalmente decidió que lo mejor era un diseño de biplano. Al igual que Lilienthal, documentó su trabajo y también lo fotografió, y estuvo ocupado con investigadores de ideas afines de todo el mundo. Chanute estaba particularmente interesado en resolver el problema de la inestabilidad aerodinámica de la aeronave en vuelo, que las aves compensan mediante correcciones instantáneas, pero que los humanos tendrían que abordar con superficies de estabilización y control o moviendo el centro de gravedad de la aeronave, como Lilienthal lo hizo. El problema más desconcertante fue la inestabilidad longitudinal (divergencia), porque a medida que aumenta el ángulo de ataque de un ala, el centro de presión se mueve hacia adelante y hace que el ángulo aumente aún más. Sin corrección inmediata, la nave lanzará y se detendrá. Mucho más difícil de entender era la relación entre control lateral y direccional.

En Gran Bretaña, Percy Pilcher, que había trabajado para Maxim y había construido y pilotado con éxito varios planeadores durante mediados y finales de la década de 1890, construyó un prototipo de avión propulsado en 1899 que, según investigaciones recientes, habría sido capaz de volar. Sin embargo, al igual que Lilienthal, murió en un accidente de planeador antes de poder probarlo.

Las publicaciones, particularmente el Progreso en máquinas voladoras de Octave Chanute de 1894 y el Problema de los vuelos tripulados de James Means (1894) y las Publicaciones anuales aeronáuticas (1895-1897) contribuyeron a llevar la investigación y los eventos actuales a un público más amplio.

La invención de la cometa de caja durante este período por el australiano Lawrence Hargrave condujo al desarrollo del práctico biplano. En 1894, Hargrave unió cuatro de sus cometas, añadió un asiento de honda y voló 16 pies (4,9 m). Al demostrarle a un público escéptico que era posible construir una máquina voladora segura y estable, Hargrave abrió la puerta a otros inventores y pioneros. Hargrave dedicó la mayor parte de su vida a construir una máquina que volaría. Él creía apasionadamente en la comunicación abierta dentro de la comunidad científica y no patentaría sus inventos. En cambio, publicó escrupulosamente los resultados de sus experimentos para que un intercambio mutuo de ideas pueda tener lugar con otros inventores que trabajan en el mismo campo, a fin de acelerar el progreso conjunto. Octave Chanute se convenció de que múltiples aviones de ala eran más efectivos que un monoplano e introdujeron la estructura de ala apuntalada que, con su combinación de rigidez y ligereza, en forma de biplano dominaría el diseño de aeronaves durante décadas para ven. El inventor de la cometa de cajas Lawrence Hargrave también experimentó en la década de 1880 con modelos monoplanos y en 1889 había construido un motor rotativo impulsado por aire comprimido.

Incluso el salto en globo comenzó a tener éxito. En 1905, Daniel Maloney fue transportado por globo en un planeador de ala tándem diseñado por John Montgomery a una altitud de 4.000 pies (1.200 m) antes de ser lanzado, deslizándose y aterrizando en un lugar predeterminado como parte de una gran demostración pública de antena vuelo en Santa Clara, California. Sin embargo, después de varios vuelos exitosos, durante una ascensión en julio de 1905, una cuerda del globo chocó contra el planeador, y el planeador sufrió una falla estructural después del lanzamiento, lo que resultó en la muerte de Maloney.

Vuelo controlado y controlado
El vuelo controlado y controlado finalmente se logró alrededor del cambio de siglo.

Whitehead
Gustave Weißkopf era un alemán que emigró a los Estados Unidos, donde pronto cambió su nombre a Whitehead. De 1897 a 1915, diseñó y construyó máquinas y motores voladores. El 14 de agosto de 1901, Whitehead afirmó haber llevado a cabo un vuelo controlado y con motor en su monoplano número 21 en Fairfield, Connecticut. Una cuenta del vuelo apareció en el Bridgeport Sunday Herald y se repitió en periódicos de todo el mundo. Whitehead reclamó dos vuelos más el 17 de enero de 1902, utilizando su monoplano número 22. Lo describió como teniendo un motor de 40 caballos de fuerza (30 kW) con hélices gemelas de tractor y controlado por la velocidad de la hélice y el timón diferenciales. Él afirmó haber volado un círculo de 10 kilómetros (6.2 millas).

Durante muchos años, los reclamos de Whitehead fueron ignorados o descartados por los principales historiadores de la aviación. En marzo de 2013, Jane’s All the World’s Aircraft publicó un editorial que aceptaba el vuelo de Whitehead como el primer vuelo tripulado, con motor y controlado de una nave más pesada que el aire. La Smithsonian Institution se encuentra entre aquellos que no aceptan que Whitehead voló como se informó.

Langley
Después de una distinguida carrera en astronomía y poco antes de convertirse en Secretario de la Smithsonian Institution, Samuel Pierpont Langley comenzó una investigación seria sobre la aerodinámica en lo que hoy es la Universidad de Pittsburgh. En 1891, publicó Experiments in Aerodynamics (Experimentos en aerodinámica) detallando su investigación, y luego comenzó a construir sus diseños. Esperaba lograr la estabilidad aerodinámica automática, por lo que le dio poca consideración al control en vuelo. El 6 de mayo de 1896, el Aeródromo n. ° 5 de Langley realizó el primer vuelo sostenido exitoso de una embarcación sin motor, más pesada que el aire, de tamaño considerable. Fue lanzado desde una catapulta accionada por resorte montada en la parte superior de una casa flotante en el río Potomac cerca de Quantico, Virginia. Se hicieron dos vuelos esa tarde, uno de 1.005 metros (3.297 pies) y otro de 700 metros (2.300 pies), a una velocidad de aproximadamente 40 kilómetros por hora. En ambas ocasiones, el Aeródromo No. 5 aterrizó en el agua según lo planeado, porque para ahorrar peso no estaba equipado con tren de aterrizaje. El 28 de noviembre de 1896, se realizó otro vuelo exitoso con el Aeródromo No. 6. Este vuelo, de 1,460 metros (4,790 pies), fue presenciado y fotografiado por Alexander Graham Bell. El Aeródromo No. 6 era en realidad el Aeródromo No. 4 muy modificado. Quedaba tan poco de la aeronave original que recibió una nueva designación.

Con los éxitos del Aeródromo n. ° 5 y n. ° 6, Langley comenzó a buscar fondos para construir una versión de sus diseños a escala real. Estimulado por la Guerra Hispanoamericana, el gobierno de los Estados Unidos le otorgó $ 50,000 para desarrollar una máquina voladora para el reconocimiento aéreo. Langley planeó construir una versión mejorada conocida como el Aeródromo A, y comenzó con el Aeródromo de cuarto de escala más pequeño, que voló dos veces el 18 de junio de 1901, y luego otra vez con un motor más nuevo y más poderoso en 1903.

Con el diseño básico aparentemente probado con éxito, luego se dirigió al problema de un motor adecuado. Contrató a Stephen Balzer para construir uno, pero se decepcionó cuando entregó solo 8 caballos de fuerza (6,0 kW) en lugar de los 12 caballos de fuerza (8,9 kW) que esperaba. El asistente de Langley, Charles M. Manly, luego volvió a trabajar el diseño en un radial de cinco cilindros refrigerado por agua que entregó 52 caballos de fuerza (39 kW) a 950 rpm, una hazaña que demoró años en duplicarse. Ahora con poder y un diseño, Langley los juntó con grandes esperanzas.

Para su consternación, el avión resultante demostró ser demasiado frágil. Simplemente escalar los modelos pequeños originales dio como resultado un diseño que era demasiado débil para mantenerse unido. Dos lanzamientos a finales de 1903 terminaron con el Aeródromo chocando inmediatamente contra el agua. El piloto, Manly, fue rescatado cada vez. Además, el sistema de control de la aeronave era inadecuado para permitir respuestas piloto rápidas, y no tenía ningún método de control lateral, y la estabilidad aérea del aeródromo era marginal.

Los intentos de Langley de obtener más fondos fracasaron, y sus esfuerzos terminaron. Nueve días después de su segundo lanzamiento el 8 de diciembre, los hermanos Wright voló con éxito en su Flyer. Glenn Curtiss hizo 93 modificaciones al aeródromo y este avión fue diferente en 1914. Sin reconocer las modificaciones, la Institución Smithsonian afirmó que el Aeródromo de Langley era la primera máquina «capaz de volar».