Nel 1799, un baronetto dello Yorkshire di 26 anni incise un piccolo disco d'argento con due disegni, uno su ciascun lato. Su una faccia: un diagramma delle forze che agiscono su un'ala in volo, che mostra la portanza, la resistenza e la spinta come vettori separati. Sull'altra: uno schizzo di un aereo ad ala fissa con un sistema di propulsione separato, una coda per la stabilità e una fusoliera per il trasporto di un passeggero.

Quel disco d'argento si trova ora al Science Museum di Londra. È, probabilmente, il documento fondante dell'aviazione: il momento in cui il concetto di aeroplano moderno venne messo per iscritto per la prima volta. L'uomo che lo incise, Sir George Cayley, avrebbe trascorso i successivi 50 anni a trasformare quel concetto in una macchina funzionante. Non ci riuscì mai del tutto personalmente, ma gettò le basi su cui i fratelli Wright avrebbero camminato 104 anni dopo.

L'uomo che ha definito il problema

Prima di Cayley, chiunque pensasse al volo umano lo faceva nel modo sbagliato: immaginava di legarsi delle ali alle braccia e di sbatterle, come un uccello. Cayley fu il primo a capire chiaramente che questa era una strada senza uscita. I muscoli umani non avrebbero mai potuto generare una potenza sufficiente, in rapporto al peso corporeo, per sostenere un volo battente. L'approccio doveva essere diverso.

La sua intuizione – radicale per il 1799 – fu quella di separare le funzioni che gli uccelli combinano nelle loro ali. La portanza, disse, doveva provenire da una superficie curva fissa che si muoveva nell'aria. La spinta doveva provenire da un meccanismo separato – pale, in seguito un'elica. Il controllo doveva essere affidato a una coda mobile. Questa è l'architettura di ogni aeroplano mai costruito, dal Wright Flyer all'Airbus A380.

Nel suo articolo del 1809 "Sulla navigazione aerea", pubblicato in Rivista di Nicholson, Cayley espose la teoria aerodinamica completa. Descrisse come una superficie alare curva generasse più portanza di una piatta. Definì la relazione tra l'angolo dell'ala rispetto al flusso d'aria e la portanza che essa genera. Calcolò la potenza necessaria per mantenere il volo livellato per un veicolo di un dato peso. Non si trattava di approssimazioni. Erano, per gli standard dell'epoca, rigorose analisi ingegneristiche.

Dalla teoria alla pratica

Nel corso del XIX secolo, Cayley costruì e fece volare decine di modellini di alianti, mettendo alla prova le sue teorie e perfezionando i suoi progetti. Il suo aliante del 1804, essenzialmente un aquilone su un'asta con una coda mobile, fu la prima configurazione di aeroplano moderno della storia, sebbene fosse lungo solo 1,5 metri. Lo testò lanciandolo attraverso un campo, osservando come reagiva ai comandi impartiti.

Negli anni Quaranta dell'Ottocento, si dedicò a esperimenti su vasta scala. Nel 1849 costruì un aliante triplano abbastanza grande da trasportare una persona e, secondo alcune fonti, vi fece volare un bambino di dieci anni, sebbene i resoconti siano frammentari. La storia più credibile risale a quattro anni dopo. Nel 1853, nella sua tenuta di Brompton Dale, nello Yorkshire, Cayley costruì un aliante a grandezza naturale e convinse il suo riluttante cocchiere a salire a bordo.

Il cocchiere fu sbalzato giù da una collina, attraversò la valle e atterrò bruscamente dall'altra parte. Secondo Dora, nipote di Cayley, il cocchiere ne uscì scosso e si dimise immediatamente, dicendo a quanto pare: "Sono stato assunto per guidare, non per volare". Cayley aveva 79 anni. Aveva appena assistito al primo volo con equipaggio di un velivolo più pesante dell'aria nella storia. Morì quattro anni dopo, senza mai sapere quanto fosse stato vicino a portare a termine l'impresa.

Il ponte verso i fratelli Wright

Il lavoro di Cayley non fu dimenticato. Lilienthal lo lesse attentamente. I fratelli Wright lessero Lilienthal. La catena fu diretta. Quando Orville e Wilbur Wright iniziarono i loro esperimenti alla fine degli anni 1890, ripartirono da dove Cayley aveva interrotto: con la stessa architettura di base, la stessa comprensione della portanza e della resistenza, la stessa separazione delle funzioni. Risolsero i problemi rimanenti: una potenza del motore sufficiente, il controllo a tre assi e l'elica sagomata. Ma le fondamenta erano di Cayley.

Wilbur Wright lo riconobbe senza mezzi termini. "Circa 100 anni fa", scrisse nel 1900, "un inglese, Sir George Cayley, portò la scienza del volo a un livello mai raggiunto prima e che difficilmente è stato nuovamente raggiunto nel corso dell'ultimo secolo". Questo potrebbe essere il tributo più preciso mai reso da un ingegnere a un altro: 100 anni avanti rispetto ai suoi tempi, e a malapena superato nel secolo successivo.

Il disco d'argento conservato al Science Museum è piccolo, appena quanto il palmo di una mano. Ma i due disegni su di esso racchiudono, in sostanza, tutto ciò che l'aviazione avrebbe impiegato i successivi cento anni a elaborare. Non male per il figlio di un commerciante di carta dello Yorkshire, afflitto da una brutta tosse e da una passione per gli uccelli che lo accompagnò per tutta la vita.

Fonti: JL Pritchard, Sir George Cayley: l'inventore dell'aeroplano (1961); Wilbur Wright, lettera a Octave Chanute, 13 maggio 1900; Wikipedia, "George Cayley""