5分でわかる ライト兄弟と初飛行
ライト兄弟とは、アメリカ・オハイオ州デイトンの自転車屋だった兄ウィルバーと弟オーヴィルのことです。二人は1903年12月17日、ノースカロライナ州キティホーク近くのキル・デビル・ヒルズの砂丘で、人が乗って操縦できる動力飛行機を初めて飛ばしました。この日は4回飛び、いちばん長い飛行は59秒、距離は約260メートルでした。短い飛行ですが、エンジンの力で離陸し、空中で向きを変え、無事に着陸できたという点で、航空の歴史の出発点になりました。
この物語は、科学と工房の技術が暮らしを変えはじめた時代の一場面です。大きな流れは19世紀を形づくった思想の記事でも扱っています。ライト兄弟について、まず覚えたいことは次の三つです。
- 最初に考えたのは「操縦」です。ほかの発明家は大きなエンジンを追いかけましたが、兄弟は「どうやって操縦するか」を先に解決しました。
- 作る前にたくさん試しました。凧、グライダー、手作りの風洞実験を重ねてから、エンジンを積みました。
- 初飛行はスタート地点でした。30分以上飛べるようになったのは1905年、世界が実力を認めたのは1908年です。
デイトンの二人の兄弟
ウィルバー・ライトは1867年、オーヴィル・ライトは1871年に生まれました。父のミルトン・ライトは教会の監督（司教）で、妹のキャサリンは生涯、二人を支えました。兄弟とも大学の学位はありません。1890年代には、印刷業をしたあと、デイトンで自転車店「ライト・サイクル・カンパニー」を営みました。
自転車の仕事は、のちの飛行機づくりに大きな意味を持ちました。自転車はもともと不安定な乗り物で、乗る人が細かく体重を動かしてバランスを取り続けます。兄弟は、空を飛ぶ機械も同じだと考えました。機体の形だけで安定させるのではなく、操縦する人がバランスを取る乗り物にすればよいのです。
1896年には、ドイツのグライダーの先駆者オットー・リリエンタールが墜落事故で亡くなりました。この知らせをきっかけに、ウィルバーは飛行の研究を読みはじめます。1899年にはアメリカのスミソニアン協会に手紙を書き、飛行に関する本や論文の紹介を頼みました。調べると、翼の浮力やエンジンの力を研究した人は多くても、「操縦」をきちんと解いた人はほとんどいないことがわかりました。
兄弟が解いた問題は「操縦」
飛行機は三つの方向に動きます。機首が上下する「ピッチ」、片方の翼が下がる「ロール」、左右に向きを変える「ヨー」です。兄弟は、この三つすべてを操縦者が自分で決められなければならないと考えました。ロールを操る方法が「翼ひねり（ウィング・ワーピング）」です。操縦者がワイヤーを引いて翼の先端をひねると、片側の浮力が増え、反対側が減って、機体が傾きます。ウィルバーは、自転車店で細長い箱をひねっていたときに思いつき、鳥が翼を傾ける姿も観察していたと伝えられています。
研究は一歩ずつ進みました。
- 1899年：小さな複葉の凧で、翼ひねりを試しました。
- 1900年：人が乗る最初のグライダーを、キティホークで飛ばしました。風が安定していて、砂地でやわらかく、人が少ない場所だったからです。
- 1901年：やや大きなグライダーは、公表されていた数表より浮力が小さく、期待外れでした。そこでデイトンで小さな風洞をつくり、約200種類の翼の形を試して、自分たちの数値を出しました。
- 1902年：翼ひねりと連動して動く後ろの方向舵をつけたグライダーを作りました。何百回も滑空し、ようやく思いどおりに曲がれて、バランスも保てる機体になりました。
1902年の終わりには、兄弟はほかの誰も持っていなかったものを手に入れていました。訓練すれば操縦できる機体です。残る課題は動力でした。
1903年のフライヤー号をつくる
軽くて十分な力のあるエンジンを売っている会社は見つかりませんでした。そこで、店の職人チャーリー・テイラーがエンジンを作りました。4気筒で、出力は約12馬力です。プロペラも兄弟が自分たちで設計しました。プロペラの羽根を「回転する小さな翼」と考えて計算し、2枚を自転車のようなチェーンで回しました。
完成したライト・フライヤー号は、翼の幅が約12.3メートル（40フィート4インチ）、操縦者を除いた重さが約275キログラム（605ポンド）でした。操縦者は下の翼の上にうつぶせになり、腰を動かして翼ひねりのワイヤーを引きます。砂の上には長さ約18メートル（60フィート）の木のレールを敷き、その上を走って離陸しました。
競争相手もいました。1903年12月8日、つまりライト兄弟の成功の9日前に、政府の資金で作られ、スミソニアン協会のサミュエル・ラングレーが率いた「エアロドローム」が、発進と同時にポトマック川へ落ちました。出力は大きくても、操縦の仕組みが足りなかったのです。
1903年12月17日、キティホーク
12月14日、兄弟はコインを投げて先に挑戦する人を決めました。ウィルバーが勝ちましたが、離陸後に失速して機体が少し壊れ、修理に3日かかりました。
12月17日の朝は寒く、毎秒10メートル近い強い風が吹いていました。兄弟が近くの救命所へ合図を送ると、地元の5人が見に来ました。午前10時35分ごろ、オーヴィルが下の翼にうつぶせになり、フライヤー号はレールを離れました。救命所のジョン・T・ダニエルズが兄弟のカメラでシャッターを切り、空中のオーヴィルと、機体のそばに立つウィルバーを写した有名な写真が残りました。
- 1回目（オーヴィル）：約12秒、120フィート（約37メートル）。
- 2回目（ウィルバー）：それより少し長く、操縦もうまくいきました。
- 3回目（オーヴィル）：約200フィートまで伸びました。
- 4回目（ウィルバー、正午ごろ）：59秒、852フィート（約260メートル）。
この距離は地面に対するもので、向かい風が強かったため、空気に対して飛んだ距離はずっと長くなります。4回目のあと、突風で機体がひっくり返って壊れ、フライヤー号は二度と飛びませんでした。兄弟はデイトンの父に電報を打ち、知らせを広めてくれるよう頼みました。しかし、多くの新聞は信じなかったか、小さく扱っただけでした。
実用の飛行機へ（1904〜1909年）
1904年から1905年にかけて、兄弟はデイトン近くのハフマン・プレーリーという原っぱで改良を続けました。1905年の3号機「フライヤーIII」は、旋回や円を描く飛行をこなし、30分以上空にとどまりました。このころには、実用になる飛行機と言える水準に達していました。
兄弟は技術を守ろうとしました。操縦方式の特許は1906年に認められ、のちにグレン・カーチスなどの競争相手と、長い裁判を戦うことになります。また、買い手が見つかるまで設計を公開しなかったため、数年間は人々の目にふれる機会が少なくなりました。
流れが変わったのが1908年です。8月、ウィルバーはフランスのル・マン近くで公開飛行を行い、小さな円を描くなめらかな旋回でヨーロッパの人々を驚かせました。9月には、オーヴィルがバージニア州フォート・マイヤーでアメリカ陸軍の試験飛行を行いました。9月17日にプロペラが壊れて墜落し、オーヴィルは重傷を負い、同乗していたトーマス・セルフリッジ中尉が亡くなりました。動力飛行機の事故で最初の死者とされています。それでも陸軍は1909年にライト式飛行機を購入し、兄弟はこの年にライト社を設立しました。
その後と歴史的な意味
ウィルバーは1912年5月30日に腸チフスで亡くなりました。45歳でした。オーヴィルは1948年1月30日まで生きました。晩年のオーヴィルは、ラングレーを支持していたスミソニアン協会と長く対立し、1928年には元のフライヤー号をロンドンの科学博物館へ送りました。機体がアメリカのスミソニアンに戻ったのは1948年です。
現代の飛行機は、翼ひねりの代わりに「補助翼（エルロン）」を使います。ただし、操縦者がピッチ、ロール、ヨーの三つを操るという考え方は、ライト兄弟が見つけたものと同じです。それから約10年後の第一次世界大戦で、飛行機は兵器になりました。のちには旅客機も生まれ、人や物の動きは大きく変わりました。日本での最初の動力飛行は、1910年12月に東京の代々木で行われました。
試験に出るポイント
- 年月日と場所：1903年12月17日、アメリカ・ノースカロライナ州キティホーク。
- 正確な言い方：「人が乗って操縦できる、空気より重い機体による、動力での持続的な飛行」の最初。気球やグライダーはそれ以前にも飛んでいたので、ただ「初めて空を飛んだ」と書くと不正確です。
- 歴史的な意味：第2次産業革命の時代に、試験と計測を積み重ねて実用の機械を作った例です。経験や勘より、実験とデータが力を持つようになりました。
- その後の影響：戦争の方法や交通が変わり、新しい産業が生まれ、特許をめぐる争いも起こりました。
- まちがえやすい点：ラングレーのエアロドロームが失敗したのは1903年12月8日で、ライト兄弟の機体ではありません。
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- 19世紀を形づくった思想：ライト兄弟のような発明家が生まれた、科学・産業・思想の大きな流れがわかります。
- トーマス・エジソンと発明の時代：工房を研究所に変えた、もう一人の有名な発明家の話です。
- ニコラ・テスラと電流戦争：同じ発明の時代に起きた、電気をめぐる争いを知ることができます。
