Traian Vuia

Se naşte la 17 august 1872, în Surducu Mic-Bujor din Banat (acum comuna Traian Vuia), între Lugoj și Făget; tatăl, Simeon Popescu, era preot, mama – Ana Vuia.

Şcoala primară germană din Făget (1881), gimnaziul și liceul maghiar din Lugoj (1884-1892), student la Politehnica din Budapesta (1892-1893), se transferă la facultatea de drept (1893). Obţine titlul de doctor în ştiinţe juridice, magna cum laudae (6 mai 1901), cu teza Militarism și industrialism, regimul de status și contractus.

Emigrează în Franţa (27 iunie 1902), considerând că doar aşa va avea o şansă să concretizeze iniţiati­vele lui în direcţia construirii unui aparat de zbor mai greu decât aerul. Nu l-a descurajat rezoluţia savanţi­lor de la Academia de Ştiinţe din Paris, pe memoriul său înregistrat la 16 februarie 1903: „Problema zborului cu un aparat care cântăreşte mai mult decât aerul nu poate fi rezolvată și nu este decât un vis”.

Patentează peste opt luni invenţia „aeroplanul- automobil” (16 octombrie 1903). Premiera mondială a zborului unui aparat mai greu ca aerul (VUIA-1), cu tren de aterizare pe roţi și motor propriu, are loc pe 18 martie 1906, la Montesson, lângă Paris. Urmează varianta înbunătăţită, VUIA-2, elicoptere (primul acţionat de un biciclist, următorul cu motor).

Avionul „Vuia I”
pe data 18 martie 1906

În ziua de 1 iulie 1902, el sosea la Paris, aducând în bagajele sale proiectul unui original „aeroplan-automobil”, conceput în perioada studenției, și macheta aferentă, realizată pe parcursul ultimelor douăsprezece luni. În iarna lui 1902/1903, Vuia începe construcția aparatului, perfecționând până în minime detalii planurile originale la care lucrase cu un an înainte la Lugoj. Se lovește din nou de probleme de natură financiară, dar reușește să le depășească, ajutat și de mentorul său Coriolan Brediceanu. În toamna lui 1904 începe să-și construiască și un motor, tot invenție personală. În 1904 obține un brevet pentru această invenție în Marea Britanie. Întreaga parte mecanică e terminată în februarie 1905. Aparatul este gata în decembrie, după ce i se montează motorul, și este numit Vuia I, poreclit Liliacul, din cauza formei sale. Avea prevăzută o greutate totală de 250 kg, o suprafață de susținere de 14 m² și un motor de 20 CP. Primele experimente au început în 1905, ca pe un automobil, cu aripile demontate, pentru a căpăta experiență în manevrarea lui.

Pe 18 martie 1906 la Montesson, lângă Paris, aparatul Vuia I a zburat pentru prima dată. După o accelerație pe o distanță de 50 de metri, aparatul s-a ridicat la o înălțime de aproape un metru, pe o distanță de 12 m, după care paletele elicei s-au oprit, iar avionul a aterizat.

Multe ziare din FranțaStatele Unite și Marea Britanie au scris despre primul om care a zburat cu un aparat mai greu decât aerul, echipat cu sisteme proprii de decolare, propulsie și aterizare. De atunci a fost scoasă în evidență și propagată ideea că Vuia a reușit cu aparatul său să decoleze de pe o suprafață plată, folosind numai mijloace proprii, „la bord”, fără „ajutor extern” (pantă, cale ferată, catapultă, etc.). Totuși, au fost și mai există multe contradicții și dezbateri asupra definiției de primul aeroplan.

Despre acest zbor s-a scris în revista franceză l’Aerophile încă din aprilie 1906. În 1907, meritele sale erau subliniate în mod special: „Sistemul Vuia, cu toate că performanţele lui au fost rare și scurte, era bogat în dispozitive ingenioase, dovedind prin aceasta un spirit original, inventiv și cunoştinţe de mecanică foarte serioase. El a conceput și executat aparatul său în momentul când primele succese ale dirijabilului LEBANDY păreau că fac să se uite aviaţia… Trebuie să recunoaştem că el a fost un adevărat slujitor al Marii cauze. Să-i păstrăm un mic colţ în istorie, pe care l-a cucerit cu vrednicie si-l merită cu prisosinţă.”

 

 

Coriolan Brediceanu (n. LugojImperiul Austriac – d. LugojAustro-Ungaria) a fost un avocat și un om politic român. A fost membru în consiliul județean din Caraș-Severin, membru al comitetului central al Partidului Național Român (PNR) (1881 – 1892), deputat în Dieta Ungariei ca ales de Oravița. A făcut parte în diferite organizații culturale române și a luat apărarea în procese politice intentate mai multor ziare și oameni politici români din Ungaria și Transilvania. Brediceanu l-a sprijinit financiar și moral pe inventatorul Traian Vuia, încă din tinerețea acestuia, la realizarea primului aeroplan românesc.

Legaţia României din Paris (ambasada) îi eliberează paşaport diplomatic la 8 ianuarie 1920, la solicitarea lui Caius Brediceanu. Pregăteşte la Bruxelles suportul diplomatic pentru susţinerea acţiunilor prim-ministrului Alexandru Vaida-Voevod, numit la 10 ianuarie 1920 şef al delegaţiei României la Conferinţa de Pace.

Vuia  trimite Academiei de Științe de la Paris pe 16 februarie1903, prezentând posibilitatea de a zbura cu un aparat de zbor mai greu decât aerul cât și procedura de decolare. Academia îi respinge proiectul cu motivația că ar fi prea utopic, cu mențiunea că:

Problema zborului cu un aparat care cântărește mai mult decât aerul nu poate fi rezolvată și nu este decât un vis.

Vuia

Vuia2.png

Vuia3

Vuia4

Partizanii balonului pretind că mașinile aeriene ale viitorului nu vor fi niciodată mai grele ca aerul, pentru a reuși să se susțină singure, ca un vas în apă. Trebuie totuși să fie reținut că îndată ce elicea sa încetează să funcționeze, balonul este susținut de vânt. Rezultă o consecință imediată, anume dependența absolută a balonului de o forță superioară, care îl ridică fără nicio rezistență, aceea a vântului. Balonul mai ușor are, deci, acest prim inconvenient față de rivalul său mai greu ca aerul. Este că ultimul pus în mișcare, în virtutea inerției sale, va rezista presiunii curenților atmosferici”.
În textul său, Vuia spune că datele „luate din natură direct ne demonstrează că pentru corpul mai greu, pentru a se ridica, problema esențială este viteza orizontală. Am văzut că și păsările, al căror zbor atât de ușor îl admirăm, trebuie să ajungă la o viteză orizontală, înainte de a părăsi solul și de a se mișca pe orizontală destul de repede pentru a putea rezista la acțiunea vântului. Henry Giffard, constructorul primului dirijabil, a recunoscut acest lucru, la finele vieții sale. Trebuie o mișcare orizontală cu o viteză mare – spunea el –, acesta este punctul capital, căci, după Giffard, peste doi metri pe secundă, forța necesară pentru a se menține aparatul în aer devine aproape neglijabilă”. În continuare, el afirmă: „Noi ne propunem, deci, să studiem dacă această viteză orizontală, necesară zborului artificial, este deja realizată și înce condiții. Nu este deloc necesar să ne mirăm că problema zborului nu este încă rezolvată… A trebuit să așteptăm construirea vehiculelor care pot să se miște pe sol cu viteze considerabile, este deci paradoxal de a inventa mașini de zbor la viteze mari, având puterea de a se deplasa pe drumuri simple. Sunt zece ani de când viteza cea mai mare atinsă pe un drum de un automobil era 30 km pe oră. Dar, în acest moment, ea a depășit 140 km pe oră. Doctorul
Lantur spunea în 1884: după cum în natură spiritul uman face progrese pas cu pas, este probabil ca perfecționarea motoarelor ușoare să ne dea mai întâi direcția baloanelor. Ca urmare, se vor cerceta motoare foarte ușoare aplicabile locomoțiunii terestre, adică să se permită să meargă pe toate drumurile mici «voitures» ușoare, și de-abia apoi va fi
rezolvată problema de o manieră satisfăcătoare, prin care, în condițiuni bune, să poată fi abordată problema zborului artificial cu ajutorul unui aparat mai greu ca aerul.
Aceste previziuni au fost îndeplinite într-o manieră surprinzătoare. Viteza orizontală pe un drum a depășit 140 km pe oră, iar greutatea «voituré»-ei a scăzut, astfel încât ele nu cântăresc peste 11 kg pe cal putere. Posibilitatea tehnică a rezolvării problemei este în consecință un fapt care nu mai poate fi contestat”.
Apoi, Traian Vuia scrie: „Să vedem acum din ce cauză viteza orizontală este un factor atât de important în rezolvarea acestei probleme. S-a constatat deja, ca urmare a numeroase experimente și a studiilor efectuate de un număr mare de oameni de
știință și ingineri, că rezistența aerului crește cu pătratul vitezei. Unei viteze duble îi corespunde o rezistență cuadruplă, unei viteze triple îi corespunde o rezistență de nouă ori mai mare etc. Acest fapt este de o mare importanță. De exemplu, presiunea aerului pe o suprafață de 1 m pătrat, pusă normal în aer, este:
– la viteza de 1 m pe secundă – 0,130 kgs,
– la viteza de 2 m pe secundă – 0, 630 kgs,
– la viteza de 3 m pe secundă – 1,190 kgs,
– la viteza de 10 m pe secundă – 13 kgs,
– la viteza de 20 m pe secundă – 52 kgs,
– la viteza de 50 m pe secundă – 329 kgs etc.
Dacă acest plan nu este așezat într-o poziție normală față de direcția de mișcare, ci înclinat către orizont (adică față de orizontală), presiunea aerului se diminuează cu sinusul acestui unghi. De exemplu, un plan de 1 m pătrat, înclinat cu 10 grade față
de orizont, nu va suporta o presiune de 13 kgs la viteza de 10 m pe secundă, ci numai de 2 kgs la viteza de 20 m pe secundă. Această presiune nu va fi decât 11 kgs la 30 metri pe secundă, de 25 kgs la 40 de metri pe secundă, de 45 kgs la 50 de metri pe secundă, de 65 kgs etc.
În afară de această rezistență la avansare a planurilor înclinate față de orizontală, în aer s-a constatat un alt fenomen remarcabil. Este acela că un plan înclinat, aflat în mișcare orizontală, are o forță de ridicare. Un plan înclinat în raport cu orizon tala, sub un unghi dat, să zicem de 10 grade, la viteza de 10 metri pe secundă, poate susține în aer o greutate de 4 kgs pe metru pătrat de suprafață. Această forță de ridicare variază cu pătratul vitezei, deci și ea variază, de asemenea, cu unghiul de înclinare. Forța de ridicare este nulă la o înclinare de 0 grade față de orizontală, crește apoi până la 36 de grade, apoi începând de la 36 de grade sau 38 de grade până la 90 de grade scade constant și la 90 de grade este din nou nulă. Această forță de sustentație se calculează
ușor prin formula lui Luchemin (în textul lucrării sale, Traian Vuia a introdus formula men ționată, care depinde de presiunea normală și de sinusul unghiului de înclinare). Această formulă a fost găsită exact de către profesorul Langley cu precizie de câteva procente, precum și de către comisia de aviație a Congresului de Aeronautică al Expoziției din 1889.
Potrivit acestor experimente, un plan de 1 m pătrat la viteza de 20 m pe secundă va avea:
– la înclinarea de 10 grade o forță de sustentație de 17 kgs,
– la înclinarea de 15 grade o forță de sustentație de 26 kgs,
– la înclinarea de 20 grade o forță de sustentație de 29 kgs,
– la înclinarea de 25 grade o forță de sustentație de 31 kgs,
– la înclinarea de 30 grade o forță de sustentație 8 de 35 kgs,

– la înclinarea de 36 grade o forță de sustentație 36 kgs,
– la înclinarea de 45 grade o forță de sustentație de 34 kgs.
Același plan de 1 metru pătrat, la viteza de 30 m pe secundă va avea:
– la înclinarea de 10 grade o forță de sustentație de 40 kgs,
– la înclinarea de 15 grade o forță de sustentație de 55 kgs,
– la înclinarea de 20 grade o forță de sustentație de 63 kgs,
– la înclinarea de 25 grade o forță de sustentație 70 kgs,
– la înclinarea de 30 grade o forță de sustentație 84 kgs,
– la înclinarea de 36 grade o forță de sustentație 85 kgs.”
Traian Vuia arată mai departe, în memoriul său, următoarele: „Se vede deci din acest exemplu că forța de sustentație poate fi crescută fie prin mărirea vitezei orizontale, fie prin mărirea unghiului de înclinare. […] Vom încerca să vedem care dintre aceste două moduri este mai economic. Vom lua un exemplu. Problema este de a ridica 29 kgs  printr-o suprafață de 1 metru pătrat. Această problemă poate fi rezolvată în multiple moduri, luând diferite viteze și diferite înclinări. […] Dacă se examinează această problemă mai îndeaproape, consultând și datele experimentale, se va vedea, ca urmare, că planul va trebui să aibă o viteză minimă de 15 m pe secundă și că, în acest caz, înclinarea trebuie să fie de 36 grade, corespunzând forței maxime de sustentație. La această înclinare rezistența aerului va fi de 14 kgs. La viteza de 20 m pe secundă, înclinarea nu va trebui să fie decât 14 grade și rezistența nu va fi decât de 6 kgs. Este deci evident că odată cu viteza rezistența scade în măsură considerabilă, căci înclinarea scade rapid. Atunci când M. Langley, secretar al Institutului Smithsonian din Washington, a ajuns la această constatare, a fost surprins de acest fapt. El scrie: …În translatarea orizontală aeriană viteza mai mare este mai economică, din punctul de vedere al forței, decât la vitezele mai mici. În translatarea (deplasarea!) aeriană, o suprafață mai mare și de o greutate determinată înclinată sub un unghi determinat și mișcându-se înainte cu o astfel de viteză ca ea, va putea să se mențină în zbor orizontal, cu cât mișcarea va fi mai rapidă, cu atât mai mică va fi forța necesară pentru a o menține și a o face să avanseze. O cantitate determinată de forță astfel folosită va atinge rezultate mai economice la viteze mari decât la viteze mici; de exemplu, forța de 1 cal putere astfel folosită va transporta o greutate mai mare la 20 de mile pe oră, decât la 10 mile, o greu tate mai mare la 40 de mile pe oră, decât la 20 de mile etc., cu o economie crescândă de forță cu fiecare viteză mai mare. Matematicianul american Curtis, imediat după comunicarea acestui fapt, a
demonstrat că experimentele domnului M. Langley nu au nimic paradoxal și că acest fenomen nu trebuie decât să încurajeze cercetătorii soluției problemei navigării aeriene «a obiectelor mai grele»”. Traian Vuia spune în continuare: „Prin faptul citat eu am reușit să demonstrez că obstacolele tehnice ale problemei nu mai există și că soluția este iminentă, chiar necesară. Nu mai este necesar un acord privind raportul care trebuie să existe între greutate și forța aparatului capabil să se ridice în aer. Se estimează că greutatea nu trebuie să fie mai mare de 40 kgs pe cal putere/vapor. În prezent, această chestiune a raportului între greutate și forța aparatului nu ne mai neliniștește, deoarece automobilul a realizat deja rapoarte cu mult mai bune. În plus, avem experiențe realizate de către un număr mare de savanți și ingineri, care demonstrează cum cu ajutorul unei forțe de 1 cal putere/vapor, pentru o elice cu două pale și fără nicio altă suprafață de susținere, se pot ridica cel puţin 15 kgs. Aparatul prezentat în desen îndeplinește această condiție: el cântărește 155 kgs și motorul său este capabil de o
forță de 30 de cai. Fără pilot el cântărește, deci, în jur de 6 kgs pe cal/vapor și cu pilot el cântărește 10 kgs pe cal, inclusiv pentru un mers de o oră. În aceste condiții forța în raport cu greutatea este foarte mare, în consecință, aparatul se va ridica uşor.
Suprafața aeroplanului fiind de 18 m pătraţi, pentru ca această suprafață să se poată susține și să avanseze orizontal în aer, va fi necesară o acțiune «susținătoare» de 240 kgs și o viteză de 20 m pe secundă cu o înclinare de 7 grade”.
În partea finală a memoriului, Traian Vuia tratează problemele condițiilor de echilibru transversal și longitudinal ale aparatului de zbor. Aici ocupă un loc important determinarea centrului de greutate și a centrului de presiune ale suprafeței de sustentație.
Parcurgerea și înțelegerea memoriului din anul 1903 al lui Traian Vuia, destinat prezentării la Academia Franceză a propunerii sale de realizare a ceea ce el a numit atunci un „Aeroplan-Automobil” vădesc situarea compatriotului nostru în rândul celor
mai avansate minți ale epocii sale, faptul că era printre cei nu foarte mulți pe atunci care vedeau încotro se îndrepta progresul societății, în particular, al tehnologiei.
Iar împrejurarea că un român se înscrie printre pionierii aeronauticii este de natură să confirme valoarea nației noastre și să ne dea în continuare curaj. Reamintesc că destinul lui Vuia nu a fost ușor. El a fost ales membru de onoare al Academiei Române la vârsta de 74 de ani, în 1946, cu patru ani înainte de moarte. Aurel Vlaicu a trăit mai
puțin, iar el a fost ales membru post-mortem al Academiei în anul 1948.
Concepția sa științifică și priceperea tehnică s-au înscris în efervescența celei de-a doua jumătăți a secolului al XIX-lea şi a începutului secolului al XX-lea în materie de apariție și înflorire a aviației.
Istoria acestui proces este extraordinară, prin diversitatea și numărul considerabil al realizărilor, fenomene care continuă și astăzi. Poate este interesant de observat că în „conflictul” dintre „mai ușor decât aerul” și „mai greu decât aerul” nu există un câștigător absolut, chiar dacă ultima variantă este învingătoare pe multe planuri. Baloanele continuă să participe la un joc sportiv, iar pentru cei de vârsta mea, folosirea lor în lupta antiaeriană în decursul celui de-al Doilea Război Mondial este o amintire
încă prezentă. Înainte de a încheia, doresc să fac o scurtă trecere în revistă a momentelor mai importante ale efortului depus de societate pentru realizarea visului vechi al zborului. Mă voi mărgini doar la menționarea numelor actorilor principali ai acestei
evoluții, fără a adăuga explicații sau comentarii. În decursul timpului, au lucrat pentru progresul aviației: Leonardo da Vinci (în secolul al XIV-lea), iezuiții Francesco Lana și B.L. Gusmao (1709), scoțianul J. Black (în 1766 a experimentat un recipient care conținea hidrogen), italianul T. Cavallo (1766, balon de hârtie cu hidrogen). Începând cu anul 1782,
francezii Joseph și Jacques Montgolfier realizează, cu rezultate remarcabile, „montgolfier”-ele, iar englezul J. Charles obține un succes asemănător, în aceeași variantă „mai ușor decât aerul”. În 1857, englezul G. Cayley – moment important –definește rezistența aerodinamică, portanța și stabilitatea longitudinală; în 1841,englezul W. Henson – un plan care modela coada unei păsări, dotat cu motor cu vapori, iar în 1847, J. Stringfellow a realizat un dispozitiv cu două elice acționate de un motor cu vapori. În anul 1852, francezul H. Giffard – un prim balon cu motor ce aburi, în 1872 – Paul Haenlein, un balon cu motor cu gaz „carbonic”, iar în 1884, Ch. Renard și A.C. Krebs realizează un balon cu motor electric.
Anul 1866 a reprezentat un moment important, întrucât în Anglia a fost înființată prima societate aeronautică, având și scopul de a promova experimente în domeniu și de a edita o revistă. Tot atunci, englezul F. Wenham arată că portanța variază în funcție de profilul aripei. În anii 1870–1880, W. Wenham şi francezul A. Penaud realizează tuneluri aerodinamice, iar în 1842, 1877 și 1884 apar pri mele helicoptere rudimentare (englezul
F. Philips, experimente datorate lui E. Forlanini și A.F. Mozajskij).
Alte momente semnificative ale acestei evoluții au fost: în perioada 1890–1900 continuă experimentele pe modele în tunele aerodinamice: E.J. Marey (fotografierea acţiunii vântului asupra corpurilor imobile), H.S. Maxim (portanța), O. Lilienthal, O. Chanute (planoare!), S.P. Langley (efecte aerodinamice asupra unui model cu motor cu abur),
Clement Ader (experimente). În aceeași linie, se cuvine să fie evocată construirea dirijabilelor: A. Santos Dumont, F. Von Zeppeline, iar după 1900–1903, frații Orville și Wilbur Wright.
Bibliografie (parțială)
1. M. Étienne-Jules, Physiologie du mouvement. Le vol des oiseaux, Paris, G. Masson, 1890 (Aeronautica, Scienze tecniche e matematiche).
2. O. Chanute, Aerial Navigation, 1891 (carte care conține prezentarea la Sibley College of Mechanical Engineering and Mechanic Arts, Cornell University, May 1890).
3. S. Pierpont Langley, Experiments in aerodynamics,Washington, 1891.

 

http://www.acad.ro/academica2002/rev2016/pag_acad2016_nr309_310_iul_aug.pdf