Samuel Langley - Samuel Langley

Samuel Langley
Samuel Pierpont Langley.jpg
Samuel Pierpont Langley
3e secrétaire de la Smithsonian Institution
En fonction
1887-1906
Précédé par Spencer Fullerton Baird
succédé par Charles Doolittle Walcott
Détails personnels
Née ( 1834-08-22 )22 août 1834
Roxbury, Massachusetts
Décédés 27 février 1906 (1906-02-27)(71 ans)
Aiken, Caroline du Sud
Nationalité américain
Connu pour Physique solaire

Samuel Pierpont Langley (22 août 1834 - 27 février 1906) était un astronome américain , physicien , inventeur du bolomètre et pionnier de l' aviation . En plus de devenir le troisième secrétaire de la Smithsonian Institution , il était également professeur d'astronomie à l' Université de Pittsburgh , où il était directeur de l' Observatoire Allegheny .

La vie

Langley est né à Roxbury, Boston , le 23 août 1834.

Langley a fréquenté la Boston Latin School et est diplômé de l' English High School de Boston , après quoi il est devenu assistant à l' observatoire du Harvard College . Il a ensuite déménagé à un emploi à l' Académie navale des États-Unis , apparemment en tant que professeur de mathématiques. Cependant, il a été envoyé là-bas pour restaurer le petit observatoire de l'Académie. En 1867, il devient directeur de l' Observatoire d'Allegheny et professeur d'astronomie à l' Université de Pittsburgh (alors connue sous le nom de Western University of Pennsylvania ), poste qu'il conserve jusqu'en 1891 alors même qu'il devient le troisième secrétaire de la Smithsonian Institution en 1887. Langley était le fondateur de l' Observatoire d'astrophysique Smithsonian . En 1875, il est élu membre de l' American Philosophical Society . En 1888, Langley est élu membre de l' American Antiquarian Society . En 1898, il reçoit le Prix ​​Jules Janssen , la plus haute distinction de la Société astronomique de France , la société française d'astronomie.

Observatoire d'Allegheny

Langley est arrivé à Pittsburgh en 1867 pour devenir le premier directeur de l'Observatoire d'Allegheny, après que l'institution ait connu des temps difficiles et ait été confiée à l'Université Western de Pennsylvanie. À ce moment-là, le département était en plein désarroi – l'équipement était cassé, il n'y avait pas de bibliothèque et le bâtiment avait besoin de réparations. Grâce à l'amitié et à l'aide de William Thaw Sr. , un leader industriel de Pittsburgh, Langley a pu améliorer l'équipement de l'observatoire et construire des appareils supplémentaires. L'un des nouveaux instruments était un petit télescope de transit utilisé pour observer la position des étoiles lorsqu'elles traversent le méridien céleste.

Il a collecté des fonds pour le département en grande partie en distribuant l'heure standard aux villes et aux chemins de fer. Jusque-là, l'heure exacte n'avait été envoyée qu'occasionnellement depuis les observatoires américains à l'usage du public. Les horloges étaient à remontage manuel à cette époque et le temps avait tendance à être imprécis. L'heure exacte n'avait pas été spécialement nécessaire. Il suffisait de savoir qu'à midi le soleil était directement au-dessus de la tête. Cela a changé avec l'arrivée des chemins de fer, ce qui a rendu dangereux le manque d'heure standard. Les trains circulaient selon un horaire publié, mais l'horaire était chaotique. Si les horloges d'un ingénieur et d'un opérateur d'aiguillage différaient ne serait-ce que d'une minute ou deux, les trains pourraient être sur la même voie en même temps et entrer en collision.

À l'aide d'observations astronomiques obtenues à partir du nouveau télescope, Langley a conçu un standard de temps précis, y compris les fuseaux horaires, qui est devenu connu sous le nom de système de temps Allegheny . Initialement, il distribuait des signaux horaires aux entreprises de la ville d'Allegheny et à la Pennsylvania Railroad . Finalement, deux fois par jour, les signaux horaires d'Allegheny donnaient l'heure correcte via 4 713 milles de lignes télégraphiques à tous les chemins de fer aux États-Unis et au Canada. Langley a utilisé l'argent des chemins de fer pour financer l'observatoire. À partir de 1868 environ, les revenus d'Allegheny Time ont continué à financer l'observatoire, jusqu'à ce que l'observatoire naval américain fournisse les signaux via le financement des contribuables en 1883.

Une fois le financement obtenu, Langley a d'abord consacré son temps à l'Observatoire à la recherche du soleil. Il a utilisé ses compétences de dessinateur – dès son premier emploi à la sortie du lycée – pour produire des centaines de dessins de phénomènes solaires, dont beaucoup étaient les premiers que le monde ait vus. Son illustration remarquablement détaillée de 1873 d'une tache solaire, observée en utilisant le réfracteur Fitz-Clark de 13 pouces de l'observatoire est devenu un classique. Il est présenté à la page 21 de son livre, The New Astronomy , et a également été largement réimprimé dans les Amériques et en Europe.

En 1886, Langley a reçu la première médaille Henry Draper de la National Academy of Sciences pour ses contributions à la physique solaire . Sa publication en 1890 d'observations infrarouges à l'observatoire Allegheny de Pittsburgh avec Frank Washington Very ainsi que les données qu'il a recueillies à partir de son invention, le bolomètre, ont été utilisées par Svante Arrhenius pour faire les premiers calculs sur l' effet de serre . En 1898, Langley reçoit le Prix ​​Jules Janssen , la plus haute distinction de la Société astronomique de France .

Travaux aéronautiques

L' aérodrome à vapeur n° 5 de Langley en vol, le 6 mai 1896. Photo d'Alexander Graham Bell.

Langley a tenté de fabriquer un avion plus lourd que l'air piloté . Ses modèles ont volé, mais ses deux tentatives de vol piloté n'ont pas abouti. Langley a commencé à expérimenter des modèles et des planeurs propulsés par élastique en 1887. (Selon un livre, il n'était pas capable de reproduire le temps d' Alphonse Pénaud en altitude avec la puissance du caoutchouc mais a quand même persisté.) Il a construit un bras rotatif (fonctionnant comme un vent tunnel ) et a fait de plus grands modèles volants propulsés par des moteurs à vapeur miniatures . Langley s'est rendu compte qu'un vol propulsé soutenu était possible lorsqu'il a découvert qu'une plaque de laiton de 1 lb suspendue au bras rotatif par un ressort, pouvait être maintenue en l'air par une tension de ressort de moins de 1 oz.

Langley a compris que les avions ont besoin de poussée pour surmonter la traînée de la vitesse d'avancement, a observé des plaques plates à rapport d'aspect plus élevé ayant une portance plus élevée et une traînée plus faible, et a déclaré en 1902 "Un avion de taille et de poids fixes aurait besoin de moins de puissance de propulsion plus il volait vite", le effet contre-intuitif de la traînée induite .

Il a rencontré l'écrivain Rudyard Kipling à cette époque, qui a décrit l'une des expériences de Langley dans son autobiographie :

Grâce à Roosevelt, j'ai rencontré le professeur Langley du Smithsonian, un vieil homme qui avait conçu un modèle réduit d'avion entraîné - car l'essence n'était pas encore arrivée - par un moteur de chaudière à éclair miniature, une merveille d'artisanat délicat. Il vola à l'essai sur deux cents mètres et se noya dans les eaux du Potomac, ce qui causa une grande gaieté et une grande humeur à la presse de son pays. Langley l'a pris assez froidement et m'a dit que, bien qu'il ne vivrait jamais jusque-là, je devrais voir l'avion établi.

Son premier succès est survenu le 6 mai 1896 lorsque son modèle sans pilote numéro 5 pesant 25 livres (11 kg) a effectué deux vols de 2 300 pieds (700 m) et 3 300 pieds (1 000 m) après un lancement de catapulte depuis un bateau sur la rivière Potomac. . La distance était dix fois plus longue que n'importe quelle expérience précédente avec une machine volante plus lourde que l'air, démontrant que la stabilité et une portance suffisante pouvaient être obtenues dans un tel engin.

Langley Aerodrome No. 6 à Posvar Hall , Université de Pittsburgh

Le 11 novembre de la même année, son modèle numéro 6 volait à plus de 1 500 m. En 1898, sur la base du succès de ses modèles, Langley a reçu une subvention du ministère de la Guerre de 50 000 $ et 20 000 $ du Smithsonian pour développer un avion piloté, qu'il a appelé un « aérodrome » (créé à partir de mots grecs traduits grossièrement par « air runner ») . Langley a embauché Charles M. Manly (1876-1927) comme ingénieur et pilote d'essai . Lorsque Langley fut informé par son ami Octave Chanute du succès des frères Wright avec leur planeur 1902, il tenta de rencontrer les Wright, mais ils éludèrent poliment sa demande.

Langley, à droite, avec le pilote d'essai Charles Manly

Pendant la conception et la construction de l'aérodrome à grande échelle, le moteur à combustion interne a été sous-traité au constructeur Stephen M. Balzer (1864-1940). Lorsqu'il n'a pas réussi à produire un moteur répondant aux spécifications de puissance et de poids, Manly a terminé la conception. Ce moteur avait beaucoup plus de puissance que le moteur du premier avion des frères Wright : 50 ch contre 12 ch. Le moteur, principalement le travail technique d'hommes autres que Langley, était probablement la principale contribution du projet à l'aviation. L'engin piloté avait des ailes tandem grillagées (l'une derrière l'autre). Il avait une queue de Pénaud pour le contrôle du tangage et du lacet mais pas de contrôle en roulis, dépendant plutôt de l' angle dièdre des ailes, comme le faisaient les modèles, pour maintenir un vol à peu près de niveau.

Premier échec de l'aérodrome habité, Potomac River , 7 octobre 1903

Contrairement à la conception des frères Wright d'un avion contrôlable qui pouvait voler avec l'aide d'un fort vent de face et atterrir sur un sol solide, Langley cherchait la sécurité en s'exerçant dans un air calme au-dessus de la rivière Potomac . Cela nécessitait une catapulte pour le lancement. L'engin n'avait pas de train d'atterrissage , le plan étant de descendre dans l'eau après une démonstration de vol qui, en cas de succès, entraînerait une reconstruction partielle, voire totale, de l'engin. Langley abandonne le projet après deux crashs au décollage les 7 octobre et 8 décembre 1903.

Lors de la première tentative, Langley a déclaré que l'aile avait coupé une partie de la catapulte, entraînant une plongée dans la rivière "comme une poignée de mortier", selon un journaliste. Lors de la deuxième tentative, l'engin s'est brisé en quittant la catapulte (Hallion, 2003 ; Nalty, 2003). Manly a été récupéré indemne de la rivière les deux fois. Les journaux se sont beaucoup moqués des échecs, et certains membres du Congrès ont vivement critiqué le projet.

Langley's +Maquette à l'échelle 1 ⁄ 4 ; il a volé plusieurs centaines de mètres le 8 août 1903.

L'aérodrome a été modifié et piloté sur quelques centaines de pieds par Glenn Curtiss en 1914, dans le cadre de sa tentative de combattre le brevet des frères Wright et dans le cadre d'un effort du Smithsonian pour sauver la réputation aéronautique de Langley. Néanmoins, les tribunaux ont confirmé le brevet. Cependant, les vols de Curtiss ont enhardi le Smithsonian à afficher l'aérodrome dans son musée comme « le premier avion transportant un homme de l'histoire du monde capable d'un vol libre soutenu ». Fred Howard, documentant abondamment la controverse, a écrit : « C'était un mensonge pur et simple, mais il portait l'imprimatur du vénérable Smithsonian et au fil des ans se retrouverait dans les magazines, les livres d'histoire et les encyclopédies, au grand dam de ceux qui connaissent les faits." (Howard, 1987). L'action du Smithsonian a déclenché une querelle de plusieurs décennies avec le frère survivant de Wright, Orville, qui s'est opposé à la revendication de primauté de l'institution pour l'aérodrome.

Contrairement aux frères Wright avec leur invention du contrôle à trois axes , Langley n'avait aucun moyen efficace de contrôler un avion trop gros pour être manœuvré par le poids du corps du pilote. Donc, si l'aérodrome avait volé de manière stable, comme le faisaient les modèles, Manly aurait couru un danger considérable lorsque l'engin est descendu, sans contrôle, pour un atterrissage, surtout s'il s'était éloigné de la rivière et sur un sol solide.

Bolomètre

En 1880, Langley a inventé le bolomètre , un instrument initialement utilisé pour mesurer le rayonnement infrarouge lointain. Le bolomètre a permis aux scientifiques de détecter un changement de température inférieur à 1/100 000 de degré Celsius. Il a jeté les bases pour les mesures de la quantité d'énergie solaire sur la Terre. Il a publié un article de 1881 à ce sujet, "Le bolomètre et l'énergie radiante". Il a fait l'une des premières tentatives pour mesurer la température de surface de la Lune, et sa mesure de l'interférence du rayonnement infrarouge par le dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre a été utilisée par Svante Arrhenius en 1896 pour faire le premier calcul de la façon dont le climat changerait d'un doublement futur des niveaux de dioxyde de carbone.

Service de temps commercial

À partir de son mandat à l' observatoire Allegheny dans la région de Pittsburgh à la fin des années 1860, Langley a été un acteur majeur dans le développement de services de distribution de temps dérivés et régulés astronomiquement en Amérique jusqu'à la seconde moitié du XIXe siècle. Son travail avec les chemins de fer dans ce domaine est souvent cité comme essentiel à l'établissement du système de fuseaux horaires standard . Ses ventes de temps très réussies et rentables à la Pennsylvania Railroad se sont démarquées parmi les nombreux observatoires non gouvernementaux de l'époque qui subventionnaient largement leurs recherches par la vente de services de temps aux chemins de fer régionaux et aux villes qu'ils desservaient. La domination croissante de l'Observatoire naval des États-Unis dans ce domaine a menacé les moyens de subsistance de ces observatoires régionaux et Langley est devenu un chef de file dans les efforts visant à préserver la viabilité de leurs programmes commerciaux.

Décès

Langley s'est tenu responsable de la perte de fonds après la découverte en juin 1905 que le comptable du Smithsonian William Karr détournait de l'Institution. Langley a refusé son salaire par la suite. En novembre, il a subi un accident vasculaire cérébral. En février 1906, il déménage à Aiken, en Caroline du Sud, pour récupérer, mais subit une autre attaque et meurt le 27 février. Il est enterré au cimetière de Forest Hills à Boston.

Héritage

Des embarcations aériennes et maritimes, des installations, une unité de rayonnement solaire et un prix ont été nommés en l'honneur de Langley, notamment :

Médias

Dans le film de 1978 Les vents de Kitty Hawk , il a été interprété par l'acteur John Hoyt .

Voir également

Les références

Remarques

Bibliographie

  • A Dream of Wings: Americans and the Airplane, 1875-1905, par le Dr Tom D. Crouch, WW Norton, 1981
  • Prendre son envol : inventer l'ère aérienne, de l'Antiquité à la Première Guerre mondiale , par le Dr Richard P. Hallion, Oxford University Press, 2003
  • Wilbur et Orville : une biographie des frères Wright , par Fred Howard, Dover, 1987
  • A Heritage of Wings, An Illustrated History of Naval Aviation , par Richard C. Knott, Naval Institute Press, Annapolis, Maryland, 1997
  • Bouclier ailé, Épée ailée : 1907-1950 : Une histoire de l'armée de l'air des États-Unis , par Bernard C. Nalty, University Press of the Pacific, 2003
  • Aviation, The Pioneer Years , édité par Ben Mackworth-Praed, Studio Editions, Ltd., Londres, 1990
  • To Conquer The Air—The Wright Brothers and the Great Race for Flight , par James Tobin, Free Press, division de Simon & Schuster, 2003
  • "Vita ed opere dell'astronomo e costruttore aeronautico Samuel Pierpont Langley", par Giuseppe Ciampaglia. Rivista Storica ; Gennaio 1996.
  • Vendre le vrai temps : chronométrage du dix-neuvième siècle en Amérique , par Ian R. Bartky, Stanford University Press, 2000

Liens externes