Fratelli Wright: due costruttori di biciclette che insegnarono a volare al mondo

Due fratelli di Dayton

Wilbur Wright nacque il 16 aprile 1867 vicino a Millville, nell'Indiana, e suo fratello Orville il 19 agosto 1871 a Dayton, nell'Ohio. Erano due dei sette figli di Milton Wright, vescovo della Chiesa dei Fratelli Uniti in Cristo, e di Susan Koerner Wright, nota in famiglia per la sua abilità nel costruire e aggiustare oggetti. La famiglia si trasferì più volte, ma alla fine Dayton divenne la sua casa definitiva.

La loro passione per il volo nacque presto. Nel 1878 il padre portò a casa un piccolo elicottero giocattolo basato su un progetto del pioniere francese dell'aviazione Alphonse Pénaud. Era fatto di carta, bambù e sughero ed era azionato da un elastico attorcigliato. I ragazzi ci giocarono finché non si ruppe, poi ne costruirono delle copie. Lo chiamavano «il pipistrello».

Nessuno dei due fratelli ottenne il diploma di scuola superiore, e nessuno dei due si sposò mai. Wilbur aveva in programma di frequentare l'Università Yale, ma nell'inverno 1885-1886 fu colpito in faccia da una mazza da hockey durante una partita sul ghiaccio. L'infortunio lo rese chiuso e malaticcio per diversi anni. Rimase a casa, assistette la madre, che stava morendo di tubercolosi, e lesse moltissimo nella ricca biblioteca del padre. Quegli anni tranquilli gli diedero un'abitudine allo studio profondo e meticoloso che in seguito si sarebbe rivelata fondamentale.

Prima tipografi, poi costruttori di biciclette

Molto prima di pensare seriamente agli aeroplani, i fratelli erano piccoli imprenditori. Orville costruì una macchina da stampa e, con l'aiuto di Wilbur, nel 1889 i due pubblicarono un giornale locale, il West Side News. Nel 1892, mentre una mania per la bicicletta si diffondeva negli Stati Uniti, aprirono un negozio per riparare e vendere biciclette e, qualche anno dopo, cominciarono a produrre biciclette di loro progettazione.

L'attività delle biciclette fu importante per tre motivi. Fornì il denaro con cui pagarono i loro esperimenti di volo. Diede loro un'officina completamente attrezzata ed esperienza pratica con macchine leggere e robuste, catene, ingranaggi e raggi. E insegnò loro un'idea importante: la bicicletta è una macchina instabile che il ciclista tiene in equilibrio con piccole correzioni continue. I fratelli sospettavano che un aeroplano avrebbe funzionato allo stesso modo. Invece di costruire un velivolo stabile da solo, volevano un velivolo che il pilota potesse controllare attivamente.

Il problema del volo negli anni Novanta dell'Ottocento

Negli anni Novanta dell'Ottocento molti inventori cercavano di volare. L'ingegnere tedesco Otto Lilienthal aveva compiuto circa duemila voli con alianti che guidava spostando il peso del corpo. Nel 1896 morì quando uno dei suoi alianti andò in stallo e precipitò. La sua morte colpì profondamente i Wright e li convinse che il vero problema irrisolto non era sollevare una macchina in aria o spingerla, ma controllarla una volta in volo.

Nel 1899 Wilbur scrisse alla Smithsonian Institution di Washington chiedendo pubblicazioni sul volo. Lui e Orville lessero tutto ciò che riuscirono a trovare, compresi i lavori dell'ingegnere Octave Chanute, che divenne loro amico e consigliere. Conclusero che una macchina volante aveva bisogno di tre cose: ali per sostenerla, un motore per spingerla in avanti e un modo per controllarla. Sulle prime due lavoravano già altri. Sulla terza i fratelli concentrarono la loro attenzione.

Risolvere il controllo: lo svergolamento alare e i tre assi

Un aereo può ruotare in tre modi, cioè attorno a tre assi:

• Beccheggio: il muso si alza o si abbassa.
• Rollio: un'ala si abbassa mentre l'altra si alza.
• Imbardata: il muso gira a sinistra o a destra.

Il rollio era il più difficile da gestire. I fratelli avevano osservato gli uccelli e notato che inclinano le estremità delle ali per mantenere l'equilibrio e per virare. Wilbur trovò il modo di imitarli mentre, sovrappensiero, torceva una scatola di cartone vuota nel negozio di biciclette. Se le estremità delle ali di un biplano potevano essere torte in direzioni opposte, un lato avrebbe guadagnato portanza e l'altro l'avrebbe persa, facendo rollare la macchina. Questo metodo prese il nome di svergolamento alare. Nel 1899 lo provarono su un aquilone con un'apertura alare di circa 5 piedi (1,5 m), manovrato con delle cordicelle, e funzionò.

Più tardi, nel 1902, aggiunsero un timone posteriore mobile e lo collegarono allo svergolamento alare. Così risolsero un problema pericoloso: durante una virata l'aliante ruotava di lato e scivolava verso il suolo. Con un equilibratore anteriore per il beccheggio, ali svergolabili per il rollio e un timone per l'imbardata, i Wright avevano creato il controllo sui tre assi. Gli aerei moderni usano gli alettoni al posto delle ali svergolabili, ma il principio del controllo dei tre assi è ancora oggi la base del pilotaggio di ogni aeroplano.

Kitty Hawk e gli alianti

Per provare alianti a grandezza naturale, i fratelli avevano bisogno di venti costanti, di un terreno morbido su cui atterrare e di riservatezza. Dopo essersi consultati con l'Ufficio meteorologico degli Stati Uniti, scelsero gli Outer Banks della Carolina del Nord, vicino al piccolo villaggio di pescatori di Kitty Hawk. Le alte dune di sabbia e i forti venti dell'Atlantico erano ideali. Dal 1900 al 1903 vi si recarono ogni anno dall'Ohio, accampandosi in tende e più tardi in capanni di legno costruiti da loro stessi.

La delusione del 1901

Il loro aliante del 1900 volò per lo più come aquilone senza pilota. L'aliante del 1901, più grande di qualsiasi aliante mai fatto volare prima, fu una delusione: produceva molta meno portanza di quanto prevedessero i loro calcoli ed era difficile da controllare. I fratelli tornarono a casa scoraggiati e vicini alla resa.

La galleria del vento

Invece di arrendersi, misero in discussione i dati su cui tutti gli altri facevano affidamento. Nell'autunno del 1901 costruirono nella loro officina una piccola galleria del vento: una cassa di legno lunga circa 6 piedi (1,8 m) con un ventilatore a un'estremità. All'interno sistemarono bilance ricavate da raggi di bicicletta e vecchie lame da seghetto, e le usarono per misurare portanza e resistenza di circa 200 piccoli modelli di ali di forme diverse. I risultati mostrarono che un valore molto usato per calcolare la portanza, noto come coefficiente di Smeaton, era stato troppo alto per oltre un secolo. Con i nuovi dati, i fratelli poterono progettare ali che funzionassero davvero come previsto.

Il successo dell'aliante del 1902

L'aliante del 1902, costruito sulla base dei risultati della galleria del vento e dotato del nuovo timone mobile, fu un trionfo. Nel giro di alcune settimane i fratelli compirono centinaia di planate, la più lunga delle quali coprì circa 622 piedi (190 m). Nel frattempo diventarono piloti esperti, cosa che pochi dei loro rivali furono mai. Nel marzo 1903 presentarono domanda di brevetto per il loro sistema di controllo.

La costruzione del Wright Flyer

Risolto il controllo, ai fratelli servivano un motore ed eliche. Nessun produttore era in grado di fornire un motore abbastanza leggero e al tempo stesso abbastanza potente, così il meccanico della loro officina, Charlie Taylor, ne costruì uno in circa sei settimane. Erogava circa 12 cavalli e aveva un basamento in alluminio fuso, una scelta rara per l'epoca, per risparmiare peso.

Le eliche si rivelarono un problema sorprendentemente difficile. Le eliche navali venivano progettate in gran parte per tentativi, e nessuno aveva una teoria delle eliche aeree. I Wright capirono che un'elica è in realtà un'ala che ruota e, grazie ai dati della galleria del vento, progettarono due efficienti eliche di legno. Queste erano azionate da catene, proprio come in una bicicletta, e giravano in senso opposto, in modo che le loro forze di torsione si annullassero.

La macchina finita, il Wright Flyer, era un biplano con un'apertura alare di circa 40 piedi (12 m), costruito in abete rosso e frassino e rivestito di sottile mussola di cotone. Il pilota stava sdraiato a pancia in giù sull'ala inferiore, manovrava l'equilibratore con una leva e comandava lo svergolamento e il timone muovendo i fianchi in una sorta di culla.

17 dicembre 1903: i primi voli

Il 14 dicembre 1903 i fratelli lanciarono una moneta per decidere chi sarebbe partito per primo. Vinse Wilbur, ma sollevò il muso troppo bruscamente e il Flyer andò in stallo, posandosi nella sabbia dopo circa tre secondi. Dopo le riparazioni, ritentarono il 17 dicembre, vicino alle Kill Devil Hills, circa quattro miglia (6 km) a sud di Kitty Hawk. Toccava a Orville.

Verso le 10:35 del mattino, con un vento freddo e forte, Orville volò per 12 secondi e percorse 120 piedi (37 m). Fu un breve balzo, ma per la prima volta una macchina pilotata, spinta da un motore e più pesante dell'aria era decollata con i propri mezzi, aveva volato sotto controllo ed era atterrata su un terreno alto quanto il punto di partenza. Un addetto della locale stazione di salvataggio, John T. Daniels, che non aveva mai usato una macchina fotografica, scattò la celebre fotografia di quel momento, con Wilbur che corre accanto all'aereo.

I fratelli si alternarono e quel giorno compirono altri tre voli. Il quarto, pilotato da Wilbur, durò 59 secondi e coprì 852 piedi (260 m). Poco dopo, una raffica di vento ribaltò il Flyer, fermo a terra, danneggiandolo gravemente. Non volò mai più. Quella sera i fratelli inviarono al padre un telegramma per annunciare il successo e per dire che sarebbero tornati a casa per Natale.

Da un balzo a un aeroplano pratico

I voli del 1903 dimostrarono che il volo a motore era possibile, ma il Flyer non era ancora in grado di virare né di restare a lungo in aria. I fratelli trascorsero i due anni successivi a trasformarlo in una macchina utile. Per evitare i lunghi viaggi in Carolina del Nord, volarono a Huffman Prairie, un pascolo per mucche alle porte di Dayton.

• Wright Flyer II (1904): il 20 settembre 1904 Wilbur compì il primo cerchio completo in aeroplano. Poiché a Huffman Prairie il vento era più debole, i fratelli costruirono una catapulta di lancio azionata da un peso in caduta, per aiutare il Flyer a raggiungere la velocità di volo.
• Wright Flyer III (1905): spesso considerato il primo aeroplano davvero pratico, poteva inclinarsi, virare, girare in tondo e descrivere degli otto. Il 5 ottobre 1905 Wilbur percorse circa 24 miglia (39 km) in poco più di 39 minuti, atterrando solo quando finì il carburante.

Una delle prime persone a scrivere una testimonianza oculare di questi voli fu Amos Root, editore di una rivista di apicoltura, Gleanings in Bee Culture. Il suo resoconto uscì nel gennaio 1905, molto prima che la maggior parte dei giornali prendesse sul serio i Wright.

Scettici, fama e tragedia

Poche persone credevano a ciò che affermavano i fratelli. Volavano raramente in pubblico e, dalla fine del 1905 al 1908, non volarono affatto, perché volevano proteggere la loro invenzione finché non avessero ottenuto brevetti e contratti di vendita. In Europa alcuni critici li definivano apertamente dei bluffatori.

Le cose cambiarono nel 1908. In agosto Wilbur volò in un ippodromo vicino a Le Mans, in Francia. Spettatori e aviatori europei rimasero sbalorditi dalla facilità con cui si inclinava e girava in tondo, cosa che i loro aerei riuscivano a fare a malapena. Quasi da un giorno all'altro i Wright diventarono celebrità mondiali. A settembre Orville iniziò i voli dimostrativi per l'Esercito degli Stati Uniti a Fort Myer, in Virginia, stabilendo nuovi record di permanenza in volo.

Il 17 settembre 1908 avvenne la tragedia. Un'elica si incrinò durante un volo e l'aereo precipitò. Orville rimase gravemente ferito e il suo passeggero, il tenente Thomas Selfridge, morì, diventando la prima persona uccisa nello schianto di un aeroplano a motore. Orville si riprese e nel 1909 l'Esercito acquistò un aereo Wright, il primo aereo militare del mondo. Nello stesso anno Wilbur volò attorno alla Statua della Libertà durante una celebrazione a New York, davanti a folle enormi.

Gli ultimi anni e l'eredità

Nel 1909 i fratelli fondarono la Wright Company per costruire aeroplani. Trascorsero gran parte degli anni successivi in battaglie legali per il loro brevetto, soprattutto contro l'aviatore e costruttore statunitense Glenn Curtiss. Wilbur, sfinito dagli affari e dalle cause, contrasse la febbre tifoide e morì il 30 maggio 1912, a 45 anni. Orville vendette l'azienda nel 1915 e visse fino al 30 gennaio 1948, abbastanza a lungo da vedere gli aerei attraversare gli oceani e superare il muro del suono.

La sorella Katharine Wright ebbe un ruolo importante nella loro vita. Laureata e insegnante, mandava avanti la casa, gestiva l'attività quando i fratelli erano lontani e li accompagnò in Europa, dove conquistò reali e stampa.

Una lunga disputa con lo Smithsonian

Per anni la Smithsonian Institution sostenne che il suo ex segretario, Samuel Langley, aveva costruito il primo aeroplano capace di volare, anche se il suo Aerodrome era fallito nelle prove del 1903. Per protesta, nel 1928 Orville mandò il Flyer originale del 1903 al Science Museum di Londra. Lo Smithsonian alla fine ritirò la propria tesi e, dopo la morte di Orville, il Flyer tornò negli Stati Uniti. Oggi è esposto al National Air and Space Museum di Washington.

Pezzi del Flyer nello spazio

L'impresa dei fratelli Wright è arrivata molto più lontano di Kitty Hawk. Nel 1969 Neil Armstrong portò sulla Luna, con l'Apollo 11, un piccolo pezzo del legno e della tela del Flyer originale. Nel 2021 l'elicottero Ingenuity della NASA, che compì il primo volo a motore controllato su un altro pianeta, portò su Marte un minuscolo frammento della tela dell'ala del Flyer. La NASA chiamò il primo sito di decollo di Ingenuity Wright Brothers Field.

Oggi il luogo in cui tutto ebbe inizio è tutelato come Wright Brothers National Memorial, a Kill Devil Hills. La lezione più grande dei fratelli potrebbe essere il loro metodo: misero in discussione i dati accettati, verificarono le idee con cura, impararono a volare con gli alianti prima di aggiungere un motore e considerarono i fallimenti come informazioni. Questo modo di pensare trasformò due costruttori di biciclette dell'Ohio negli inventori dell'aeroplano.