Samuel Pierpont Langley (22 de agosto de 1834 - 27 de febrero de 1906) fue un pionero de la aviación , astrónomo y físico estadounidense que inventó el bolómetro . Fue el tercer secretario del Instituto Smithsonian y profesor de astronomía en la Universidad de Pittsburgh , donde fue director del Observatorio Allegheny .
Langley nació en Roxbury, Boston , el 23 de agosto de 1834. [3]
Langley asistió a la Boston Latin School y se graduó en la English High School de Boston , tras lo cual se convirtió en asistente en el Observatorio de la Universidad de Harvard . Luego pasó a trabajar en la Academia Naval de los Estados Unidos , aparentemente como profesor de matemáticas. Sin embargo, en realidad fue enviado allí para restaurar el pequeño observatorio de la Academia. En 1867, se convirtió en director del Observatorio Allegheny y profesor de astronomía en la Universidad de Pittsburgh (entonces conocida como Universidad Occidental de Pensilvania ), cargo que mantuvo hasta 1891, incluso cuando se convirtió en el tercer secretario de la Institución Smithsonian en 1887. Langley fue el fundador del Observatorio Astrofísico Smithsonian . En 1875, fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense . [4] En 1888 Langley fue elegido miembro de la Sociedad Americana de Anticuarios . [5] En 1898, recibió el Prix Jules Janssen , el máximo galardón de la Société astronomique de France , la sociedad astronómica francesa.
Langley llegó a Pittsburgh en 1867 para convertirse en el primer director del Observatorio Allegheny, después de que la institución cayera en tiempos difíciles y fuera entregada a la Universidad Occidental de Pensilvania. Para entonces, el departamento estaba en desorden: el equipo estaba roto, no había biblioteca y el edificio necesitaba reparaciones. Gracias a la amistad y ayuda de William Thaw Sr. , un líder industrial de Pittsburgh, Langley pudo mejorar el equipo del observatorio y construir aparatos adicionales. Uno de los nuevos instrumentos era un pequeño telescopio de tránsito utilizado para observar la posición de las estrellas cuando cruzan el meridiano celeste. [6]
Recaudó dinero para el departamento en gran parte distribuyendo hora estándar a ciudades y ferrocarriles. Hasta entonces, la hora exacta sólo había sido enviada ocasionalmente desde los observatorios americanos para uso público. En aquella época los relojes se daban cuerda manualmente y el tiempo tendía a ser impreciso. El tiempo exacto no había sido especialmente necesario. Bastaba saber que al mediodía el sol estaba en su punto más alto del día. Eso cambió con la llegada de los ferrocarriles, lo que hizo peligrosa la falta de hora estándar. Los trenes circulaban según un horario publicado, pero la programación era caótica. Si los relojes de un maquinista y de un maquinista diferían incluso en uno o dos minutos, los trenes podrían estar en la misma vía al mismo tiempo y chocar.
Utilizando observaciones astronómicas obtenidas con el nuevo telescopio, Langley ideó un estándar de tiempo preciso, incluidas las zonas horarias, que se conoció como el Sistema de Tiempo de Allegheny . Inicialmente distribuyó señales horarias a las empresas de la ciudad de Allegheny y al ferrocarril de Pensilvania . Finalmente, dos veces al día, las señales horarias de Allegheny daban la hora correcta a través de 4.713 millas de líneas telegráficas a todos los ferrocarriles de EE. UU. y Canadá. Langley utilizó el dinero de los ferrocarriles para financiar el observatorio. Aproximadamente desde 1868, los ingresos de Allegheny Time continuaron financiando el observatorio, hasta que el Observatorio Naval de EE. UU. proporcionó las señales a través de la financiación de los contribuyentes en 1883.
Una vez que se aseguró la financiación, Langley dedicó su tiempo en el Observatorio inicialmente a investigar el sol. Utilizó sus habilidades de dibujante (desde su primer trabajo después de la escuela secundaria) para producir cientos de dibujos de fenómenos solares, muchos de los cuales fueron los primeros que el mundo vio. Su ilustración notablemente detallada de 1873 de una mancha solar, observada usando el refractor Fitz-Clark de 13 pulgadas del observatorio, se convirtió en un clásico. Aparece en la página 21 de su libro, The New Astronomy , y también fue ampliamente reimpreso en América y Europa.
En 1886, Langley recibió la Medalla Henry Draper inaugural de la Academia Nacional de Ciencias por sus contribuciones a la física solar . [7] Su publicación en 1890 de las observaciones infrarrojas en el Observatorio Allegheny de Pittsburgh junto con Frank Washington Very junto con los datos que recopiló de su invento, el bolómetro, fueron utilizados por Svante Arrhenius para realizar los primeros cálculos sobre el efecto invernadero . En 1898, Langley recibió el Prix Jules Janssen , el máximo galardón de la Société astronomique de France (la sociedad astronómica francesa).
Langley intentó fabricar un avión pilotado más pesado que el aire que funcionara . Sus modelos volaron, pero sus dos intentos de vuelo pilotado no tuvieron éxito. Langley comenzó a experimentar con modelos y planeadores impulsados por bandas elásticas en 1887. (Según un libro, no pudo reproducir la época de Alphonse Pénaud en el aire con motores de goma, pero persistió de todos modos). Construyó un brazo giratorio que funcionaba como un viento . túnel , y fabricó modelos voladores más grandes propulsados por máquinas de vapor en miniatura . Langley se dio cuenta de que era posible un vuelo propulsado sostenido cuando descubrió que una placa de latón de 1 libra suspendida del brazo giratorio mediante un resorte podía mantenerse en el aire mediante una tensión del resorte de menos de 1 oz.
Langley entendió que los aviones necesitan empuje para superar la resistencia de la velocidad de avance, observó que las placas planas con una relación de aspecto más alta tenían mayor sustentación y menor resistencia, y afirmó en 1902: "Un avión de tamaño y peso fijos necesitaría menos potencia de propulsión cuanto más rápido volara", el Efecto contrario a la intuición de la resistencia inducida . [8]
Por esta época conoció al escritor Rudyard Kipling , quien describió uno de los experimentos de Langley en su autobiografía:
A través de Roosevelt conocí al profesor Langley del Smithsonian, un anciano que había diseñado un modelo de avión impulsado (porque aún no había llegado la gasolina) por un motor de caldera flash en miniatura, una maravilla de delicada artesanía. Voló en prueba más de doscientas yardas y se ahogó en las aguas del Potomac, lo que provocó gran alegría y humor en la prensa de su país. Langley lo tomó con bastante frialdad y me dijo que, aunque nunca viviría hasta entonces, yo debería encargarme del aterrizaje del avión. [9]
Su primer éxito se produjo el 6 de mayo de 1896, cuando su modelo número 5 sin piloto, que pesaba 11 kg (25 libras), realizó dos vuelos (700 m (2300 pies) y 1000 m (3300 pies)) después del lanzamiento de una catapulta desde un barco en el Potomac. Río. [10] [11] La distancia fue diez veces más larga que cualquier experimento anterior con una máquina voladora más pesada que el aire, [12] demostrando que se podía lograr estabilidad y sustentación suficiente en dicha nave.
El 11 de noviembre de ese año, su modelo número 6 voló a más de 1.500 m (5.000 pies). En 1898, basándose en el éxito de sus modelos, Langley recibió una subvención del Departamento de Guerra de 50.000 dólares y 20.000 dólares del Smithsonian para desarrollar un avión pilotado, al que llamó " aeródromo " (acuñado de palabras griegas traducidas aproximadamente como "corredor aéreo"). . Langley contrató a Charles M. Manly (1876-1927) como ingeniero y piloto de pruebas . Cuando Langley recibió noticias de su amigo Octave Chanute sobre el éxito de los hermanos Wright con su planeador de 1902, intentó reunirse con los Wright, pero ellos evadieron cortésmente su solicitud.
Mientras se diseñaba y construía el aeródromo a gran escala, el motor de combustión interna se subcontrató al fabricante Stephen M. Balzer (1864-1940). Cuando no logró producir un motor con la potencia y el peso especificados, Manly terminó el diseño. Este motor tenía mucha más potencia que el motor del primer avión de los hermanos Wright: 50 hp en comparación con 12 hp. El motor, principalmente trabajo técnico de hombres distintos de Langley, fue probablemente la principal contribución del proyecto a la aviación. [13] La máquina pilotada tenía alas en tándem reforzadas con alambre (una detrás de la otra). Tenía una cola Pénaud para controlar el cabeceo y la guiñada, pero no controlaba el balanceo, dependiendo en cambio del ángulo diédrico de las alas, al igual que los modelos, para mantener un vuelo aproximadamente nivelado.
En contraste con el diseño de los hermanos Wright de un avión controlable que podía volar con la ayuda de un fuerte viento en contra y aterrizar en tierra firme, Langley buscó seguridad practicando en aire tranquilo sobre el río Potomac . Esto requirió una catapulta para el lanzamiento. La nave no tenía tren de aterrizaje y el plan era descender al agua después de demostrar el vuelo, lo que, de tener éxito, implicaría una reconstrucción parcial, si no total, de la máquina. Langley abandonó el proyecto después de dos accidentes durante el despegue el 7 de octubre y el 8 de diciembre de 1903.
En el primer intento, Langley dijo que el ala cortó parte de la catapulta, provocando que ésta se hundiera en el río "como un puñado de mortero", según un periodista. En el segundo intento, la nave se rompió al salir de la catapulta (Hallion, 2003; Nalty, 2003). [14] Manly fue recuperado ileso del río en ambas ocasiones. Los periódicos se burlaron de los fracasos y algunos miembros del Congreso criticaron duramente el proyecto.
El aeródromo fue modificado y volado unos cientos de pies por Glenn Curtiss en 1914, como parte de su intento de luchar contra la patente de los hermanos Wright y como un esfuerzo del Smithsonian para rescatar la reputación aeronáutica de Langley. Sin embargo, los tribunales confirmaron la patente. Sin embargo, los vuelos de Curtiss animaron al Smithsonian a exhibir el Aeródromo en su museo como "el primer avión con un hombre en la historia del mundo capaz de realizar un vuelo libre sostenido". Fred Howard, documentando extensamente la controversia, escribió: "Era una mentira pura y simple, pero llevaba el visto bueno del venerable Smithsonian y con el paso de los años aparecería en revistas, libros de historia y enciclopedias, para disgusto de aquellos familiarizados con los hechos." (Howard, 1987). La acción del Smithsonian desencadenó una disputa de décadas con el hermano sobreviviente de Wright, Orville, quien se opuso al reclamo de primacía de la Institución para el Aeródromo.
A diferencia de los hermanos Wright con su invención del control de tres ejes , Langley no tenía una forma eficaz de controlar un avión demasiado grande para ser maniobrado con el peso del cuerpo del piloto. Entonces, si el aeródromo hubiera volado de manera estable, como lo hicieron los modelos, Manly habría corrido un peligro considerable cuando la máquina descendiera, sin control, para aterrizar, especialmente si se hubiera alejado del río y sobre tierra firme.
En 1880 Langley inventó el bolómetro , un instrumento utilizado inicialmente para medir la radiación infrarroja lejana. [15] El bolómetro ha permitido a los científicos detectar un cambio de temperatura de menos de 1/100.000 de grado Celsius. [16] Sentó las bases para las mediciones de la cantidad de energía solar en la Tierra. Publicó un artículo de 1881 al respecto, "El bolómetro y la energía radiante". [17] Hizo uno de los primeros intentos de medir la temperatura de la superficie de la Luna, y su medición de la interferencia de la radiación infrarroja por el dióxido de carbono en la atmósfera terrestre fue utilizada por Svante Arrhenius en 1896 para hacer el primer cálculo de cómo se comportaría el clima. cambio de una futura duplicación de los niveles de dióxido de carbono. [18]
A partir de su mandato en el Observatorio Allegheny en el área de Pittsburgh a fines de la década de 1860, Langley fue un actor importante en el desarrollo de servicios de distribución horaria regulados y derivados astronómicamente en Estados Unidos hasta la segunda mitad del siglo XIX. Su trabajo con los ferrocarriles en esta área a menudo se cita como fundamental para el establecimiento del sistema de zonas horarias estándar . Sus muy exitosas y rentables ventas de tiempo al Ferrocarril de Pensilvania se destacaron entre los muchos observatorios no gubernamentales de la época que subsidiaban en gran medida su investigación mediante ventas de servicios de tiempo a los ferrocarriles regionales y las ciudades a las que servían. El creciente dominio del Observatorio Naval de los Estados Unidos en este campo amenazó los medios de vida de estos observatorios regionales y Langley se convirtió en líder en los esfuerzos por preservar la viabilidad de sus programas comerciales.
Langley se consideró responsable de la pérdida de fondos después del descubrimiento en junio de 1905 de que el contador del Smithsonian William Karr estaba malversando la Institución. Langley rechazó su salario después. En noviembre sufrió un derrame cerebral. En febrero de 1906 se mudó a Aiken, Carolina del Sur para recuperarse, pero sufrió otro derrame cerebral y murió el 27 de febrero. Fue enterrado en el cementerio de Forest Hills en Boston. [19]
En honor a Langley se han nombrado embarcaciones aéreas y marítimas, instalaciones, una unidad de radiación solar y un premio, que incluye:
En 1963, Langley fue incluido en el Salón de la Fama de la Aviación Nacional en Dayton, Ohio. [22]
En la película de 1978 Los vientos de Kitty Hawk , fue interpretado por el actor John Hoyt .
