동력 비행

수 세기 동안 인간은 하늘을 날고 싶은 꿈을 가지고 있었습니다. 그러나 인간에게는 자신의 몸무게를 공중으로 뜨게 할 만큼 강력한 근육이 없습니다. 1781년에 제임스 와트가 회전 동력을 일으키는 증기 기관을 발명했고, 1876년에 니콜라우스 오토는 그 아이디어를 한층 발전시켜 내연 기관을 만들었습니다. 이제 인간에게도 비행 물체에 동력을 공급할 수 있는 기관 즉 엔진이 생긴 것입니다. 하지만 비행용 엔진을 누가 만들 수 있단 말입니까?

윌버 라이트와 오빌 라이트 형제는 어려서 연날리기를 배운 이래로 하늘을 날고 싶다는 생각을 했습니다. 후에 그들은 자전거를 만들면서 공학 기술을 익혔습니다. 그들은 비행에 있어 주된 어려움이 조종 가능한 비행기를 설계하는 것임을 깨달았습니다. 공중에서 균형을 잡을 수 없는 비행기는 방향을 조종할 수 없는 자전거와 마찬가지로 무용지물입니다. 윌버는 비둘기가 나는 모습을 지켜보다가 비둘기들이 마치 자전거를 타는 사람처럼, 회전하고자 하는 쪽으로 몸을 기울이는 것에 주목하게 되었습니다. 그는 새들이 회전을 하면서 날개 끝을 구부려서 균형을 잡는다는 결론을 내렸습니다. 그는 그것에 착안하여 구부러지는 날개를 제작하게 됩니다.

1900년에 윌버와 오빌은 날개를 구부릴 수 있는 비행기를 만들었습니다. 처음에는 비행기를 연처럼 줄로 연결해서 날려 보았고, 그다음에는 조종사를 태운 글라이더 형태로 날려 보았습니다. 그들은 비행기를 움직이려면 세 가지 기본적인 조정 기능 즉 상하 운동 기능과 양 날개를 위아래로 기울이는 기능 및 방향을 트는 기능을 갖추어야 한다는 것을 깨달았습니다. 그러나 날개가 충분한 양력을 만들어 내지 못하자 그들은 실망했습니다. 그래서 인공으로 바람을 일으켜 공기의 흐름을 실험하는 터널인 풍동을 만들어 놓고 비행기의 이상적인 날개 모양과 크기, 각도를 알아낼 때까지 수백 차례나 실험을 반복했습니다. 1902년에 그들은 새로운 비행기를 사용하여, 바람이 불 때 기체의 균형을 유지하는 기술을 완전히 익혔습니다. 그러면 이제 비행기에 엔진을 장착할 수 있게 되었습니까?

먼저, 그들은 자체적으로 엔진을 만들어야 했습니다. 풍동 실험에서 얻은 지식을 바탕으로, 프로펠러를 설계하는 복잡한 문제를 해결했습니다. 마침내 1903년 12월 17일, 그들이 엔진에 시동을 걸자 프로펠러가 웅웅 소리를 내더니 비행기가 얼음처럼 찬 바람을 가르며 이륙했습니다. “우리는 소년 시절에 품은 꿈을 실현했습니다. 하늘을 나는 법을 알아냈지요”라고 오빌은 말했습니다. 라이트 형제는 국제적인 유명 인사가 되었습니다. 그런데 그들은 어떻게 해서 공중으로 날아오를 수 있었습니까? 그렇습니다. 바로 자연을 통해 배운 것입니다.

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라이트 형제의 “플라이어”호, 1903년 미국 노스캐롤라이나(재연 사진)