サミュエル・ラングレー

サミュエル・ラングレー
ラングレー、1895年頃
スミソニアン協会第3代事務局長
在任期間 1887–1906
先行	スペンサー・フラートン・ベアード
後継者	チャールズ・ドゥーリトル・ウォルコット
個人情報
生まれる	( 1834-08-22 )1834年8月22日、 マサチューセッツ州ロクスベリー、米国
死亡	1906年2月27日（1906-02-27）（71歳）アメリカ合衆国 サウスカロライナ州エイキン
知られている	太陽物理学
受賞歴	ラムフォードメダル （1886年） ヘンリー・ドレイパーメダル （1886年） ヤンセンメダル （1893年）[1] [2]
サイン

サミュエル・ピアポント・ラングレー（1834年8月22日 - 1906年2月27日）は、ボロメータを発明したアメリカの 航空の先駆者、天文学者、物理学者。スミソニアン協会の3代目事務局長、ピッツバーグ大学の天文学教授で、同大学ではアレゲニー天文台の所長を務めた。

ラングレーは1834年8月23日にボストンのロクスベリーで生まれた。 ^[3]

ラングレーはボストン・ラテン・スクールに通い、ボストンのイングリッシュ高等学校を卒業後、ハーバード大学天文台の助手となった。その後、表向きは数学教授としてアメリカ海軍兵学校に就職したが、実際は士官学校の小さな天文台を修復するために派遣されたのであった。1867年、アレゲニー天文台の所長とピッツバーグ大学（当時はペンシルベニア西部大学）の天文学教授となり、 1887年にスミソニアン協会の3代目長官となった1891年ま​​でその職に留まった。ラングレーはスミソニアン天体物理観測所の創設者である。1875年、アメリカ哲学協会の会員に選出された。^{[4] 1888年、ラングレーは}アメリカ古物協会の会員に選出された。^[5] 1898年にフランス天文学会の最高賞であるジュール・ヤンセン賞を受賞した。

ラングレーは1867年にピッツバーグに着任し、アレゲニー天文台の初代所長となった。この天文台は経営難に陥り、ペンシルベニア西部大学に譲渡された。当時、天文台は混乱状態にあった。機器は壊れ、図書館はなく、建物は修理が必要だった。ピッツバーグの産業指導者ウィリアム・ソー・シニアとの友情と援助により、ラングレーは天文台の機器を改良し、追加の装置を製作することができた。新しい機器の1つは、天の子午線を横切る星の位置を観測するために使用される小型のトランジット望遠鏡であった。^[6]

彼は主に、都市や鉄道に標準時を配布することで、同省の資金を集めた。それまでは、正確な時刻がアメリカの天文台から一般向けに送られてくることはまれだった。当時の時計は手動で巻き上げられており、時刻は不正確になりがちだった。正確な時刻は特に必要ではなかった。正午に太陽がその日の最高高度にあることがわかれば十分だった。鉄道の登場で状況は変わり、標準時がないことは危険となった。列車は公表された時刻表に従って運行されていたが、スケジュールは無秩序だった。機関士と転轍手の時計が 1、2 分でも異なると、列車が同じ時刻に同じ線路を走っていて衝突する恐れがあった。

新しい望遠鏡で得られた天文観測を利用して、ラングレーはタイムゾーンを含む正確な時間基準を考案し、これはアレゲニー時間システムとして知られるようになりました。彼は最初、アレゲニー市の企業とペンシルバニア鉄道に時間信号を配布しました。最終的に、アレゲニー時間信号は、1日に2回、4,713マイルの電信線を介して米国とカナダのすべての鉄道に正確な時刻を伝えました。ラングレーは鉄道からの資金を天文台の資金として使用しました。1868年頃からアレゲニー時間からの収益は天文台の資金として継続され、1883年に米国海軍天文台が納税者の資金で信号を提供しました。

資金が確保されると、ラングレーは天文台でまず太陽の研究に時間を費やした。彼は高校卒業後に最初に就いた製図技師としてのスキルを生かして、太陽現象の絵を何百枚も描いたが、その多くは世界初のものだった。1873年に天文台の13インチ フィッツクラーク屈折望遠鏡で観測した太陽黒点の非常に詳細な図は傑作となった。この図は彼の著書『新天文学』の21ページに掲載されており、アメリカ大陸やヨーロッパでも広く再版された。

1886年、ラングレーは太陽物理学への貢献により、米国科学アカデミーから第1回ヘンリー・ドレイパー・メダルを受賞した。 ^{[7] 1890年に}フランク・ワシントン・ベリーと共同でピッツバーグのアレゲニー天文台で行った赤外線観測と、彼が発明したボロメータで収集したデータを発表し、スヴァンテ・アレニウスが温室効果に関する最初の計算を行う際に使用した。1898年、ラングレーはフランス天文学会の最高賞であるジュール・ヤンセン賞を受賞した。

ラングレーは、実用的な有人飛行機を作ろうとした。彼の模型は飛んだが、有人飛行の2度の試みは失敗に終わった。ラングレーは、1887年に輪ゴム動力の模型とグライダーの実験を始めた。（ある本によると、彼はゴム動力ではアルフォンス・ペノーの飛行時間を再現できなかったが、それでも諦めなかった。）彼は、風洞のように機能する回転アームを製作し、小型蒸気エンジンで駆動する大型の飛行模型を製作した。ラングレーは、回転アームからバネで吊り下げられた1ポンドの真鍮板が、1オンス未満のバネ張力で空中に保持できることを発見し、持続的な動力飛行が可能であることを実感した。

ラングレーは、航空機が前進速度による抗力を克服するために推力が必要であることを理解し、アスペクト比の高い平板では揚力が高く抗力が低いことを観察して、1902年に「大きさと重量が固定された飛行機は、より速く飛ぶほど推進力が少なくて済む」と誘導抗力の直感に反する効果を述べた。^[8]

この頃、彼は作家ラドヤード・キップリングと出会い、キップリングは自伝の中でラングレーの実験の一つについて次のように記している。

ルーズベルトを通じて、私はスミソニアン博物館のラングレー教授と知り合った。この老人は、当時まだガソリンは普及していなかったため、小型フラッシュボイラーエンジンで駆動する模型飛行機を設計した人物で、精巧な職人技の結晶だった。この飛行機は試験飛行で200ヤード以上飛行し、ポトマック川に沈んだが、このことは国内の新聞社を大いに笑わせ、ユーモアを誘った。ラングレーは冷静に受け止め、自分はその時まで生きられないだろうが、私がこの飛行機の完成を見届けるだろうと私に言った。^[9]

彼の最初の成功は1896年5月6日で、重量25ポンド（11kg）の無人機No.5がポトマック川のボートからカタパルトで発射され、2,300フィート（700メートル）と3,300フィート（1,000メートル）の2回の飛行に成功したときでした。^{[10] [11]}この距離は、空気より重い飛行機を使ったこれまでのどの実験よりも10倍長く、^{[12]このような航空機でも安定}性と十分な揚力が得られること を証明しました。

その年の11月11日、彼の6号機は5,000フィート (1,500 m) 以上を飛行した。1898年、彼の模型の成功に基づき、ラングレーは陸軍省から5万ドル、スミソニアン博物館から2万ドルの助成金を受け、有人飛行機を開発し、それを「エアロドローム」(ギリシャ語で「空気を走らせる」と大まかに訳される造語) と呼んだ。ラングレーはチャールズ・M・マンリー(1876年 - 1927年)をエンジニア兼テストパイロットとして雇った。友人のオクターブ・シャヌートからライト兄弟が1902年にグライダーで成功したという知らせを受けたラングレーは、ライト兄弟に会おうとしたが、彼らは丁重にその要請をはぐらかした。

実物大の飛行場が設計・建造されていた一方で、内燃機関は製造業者のスティーブン・M・バルツァー（1864年 - 1940年）に外注されていた。バルツァーが規定の出力と重量のエンジンを製造できなかったため、マンリーが設計を完成させた。このエンジンはライト兄弟の最初の飛行機のエンジンよりはるかに出力が大きく、12馬力に対して50馬力だった。エンジンは主にラングレー以外の人たちの技術的貢献によるもので、おそらくこのプロジェクトが航空界にもたらした主な貢献である。^[13] 有人機はワイヤーで支えられたタンデム翼（前後に1枚ずつ）を備えていた。ピッチとヨーの制御のためにペノー尾翼を備えていたが、ロールの制御はなく、模型と同様に翼の 上反角に依存してほぼ水平飛行を維持していた。

ライト兄弟が設計した、強い向かい風でも飛行し、地面に着陸できる操縦可能な飛行機とは対照的に、ラングレーは安全を求めてポトマック川の静かな空気の中で飛行訓練を行った。これには発射用のカタパルトが必要だった。この飛行機には着陸装置がなく、飛行を実証した後、水中に降下する計画だったが、成功した場合は、飛行機の一部、あるいは全体の作り直しが必要になる。^[14]ラングレーは、1903年10月7日と12月8日の2度の離陸時の墜落事故の後、この計画を断念した。

記者の一人によると、ラングレーは最初の試みで、翼がカタパルトの一部に当たって、川に「一握りの迫撃砲のように」落ちたと述べた。2回目の試みでは、カタパルトから離れたところで機体がバラバラになった (Hallion, 2003; Nalty, 2003)。^[15]マンリーは2回とも川から無傷で回収された。新聞は失敗を大いに笑いものにし、一部の議員は計画を強く批判した。

1914 年 5 月 28 日、グレン・カーティスは、ライト兄弟の特許に対抗する試みの一環として、またスミソニアン博物館がラングレーの航空界の評判を回復する努力の一環として、この飛行場を改造し、数百フィート飛行させた。^[16]にもかかわらず、裁判所は特許を支持した。しかし、カーティスの飛行により、スミソニアン博物館は、この飛行場を「世界史上初の持続的自由飛行が可能な有人飛行機」として博物館に展示する勇気を得た。この論争を詳細に記録したフレッド・ハワードは、「これは全くの嘘だったが、由緒あるスミソニアン博物館のお墨付きを得て、何年もかけて雑誌、歴史書、百科事典に取り上げられ、事実を知る人々を大いに苛立たせた」と書いている (ハワード、1987 年)。スミソニアン協会の行動は、ライト兄弟の存命のオーヴィルとの数十年に及ぶ確執の引き金となった。オーヴィルは、同協会が飛行場の優先権を主張することに反対していた。

3軸制御を発明したライト兄弟とは異なり、ラングレーには、パイロットの体重では操縦できないほど大きな飛行機を効果的に制御する方法がなかった。そのため、エアロドロームが模型のように安定して飛行していたとしたら、機体が制御不能な状態で着陸のために降下したとき、特に川から離れて固い地面の上にあった場合は、マンリーはかなりの危険にさらされていただろう。

1880年、ラングレーはボロメータを発明した。これは当初、遠赤外線の測定に使用されていた機器である。^[17]ボロメータにより、科学者は1/100,000℃未満の温度変化を検出できるようになった。^[18]これは、地球上の太陽エネルギー量を測定する基礎を築いた。彼は1881年に「ボロメータと放射エネルギー」という論文を発表した。^[19]彼は月の表面温度を測定する最初の試みの1つを行い、地球の大気中の二酸化炭素による赤外線の干渉の測定は、 1896年にスヴァンテ・アレニウスによって、将来二酸化炭素レベルが倍増した場合に気候がどのように変化するかを初めて計算するために使用された。^[20]

1860 年代後半にピッツバーグ地域のアレゲニー天文台に勤務したのを皮切りに、ラングレーは 19 世紀後半を通じてアメリカで天文学に基づいて算出され、規制された時刻配信サービスの開発に大きく貢献しました。この地域の鉄道会社との協力は、標準時間帯システムの確立において中心的な役割を果たしたとよく言われています。ペンシルバニア鉄道への時刻販売は大成功を収め、利益も上がりました。当時、多くの非政府系天文台は地方の鉄道会社やその傘下の都市に時刻サービスを販売することで研究費を賄っていましたが、ラングレーのこの事業は際立っていました。この分野での米国海軍天文台の優位性が高まったことで、地方の天文台の生計が脅かされ、ラングレーは商業プログラムの存続を維持するための取り組みのリーダーとなりました。

1905年6月、スミソニアン協会の会計士ウィリアム・カーが同協会から横領していたことが発覚し、ラングレーは資金損失の責任を自ら負うことになった。その後、ラングレーは給与の受け取りを拒否した。11月に脳卒中を起こした。1906年2月、療養のためサウスカロライナ州エイキンに移ったが、再び脳卒中を起こし、2月27日に亡くなった。ボストンのフォレストヒルズ墓地に埋葬された。^[21]

航空・船舶、施設、太陽放射ユニット、賞などにはラングレーにちなんで命名されたものがあり、その中には次のものがあります。

• スミソニアン協会ラングレー金メダル^[22]
• NASA ラングレー研究センター（NASA LaRC）、バージニア州ハンプトン^[23]
• ラングレー空軍基地
• ピッツバーグ大学ラングレーホール
• ピッツバーグのラングレー高校
• ラングレー記念航空研究所
• ラングレー太陽放射単位
• シエラネバダ山脈のラングレー山
• USS ラングレー (CV-1)
• USS ラングレー (DE-131)、1942年7月10日に起工、1942年8月1日にハマンに改名
• USS ラングレー (CVL-27)
• ラングレー海上空港は大西洋の航空中継基地の一つとして計画されていたが、大恐慌のため中止された。
• SS サミュエル・P・ラングレー、米国リバティ船
• バージニア州ハンプトンのサミュエル・P・ラングレー小学校。

1963年、ラングレーはオハイオ州デイトンの国立航空殿堂入りを果たした。 ^[24]

1978年の映画『キティホークの奇跡』では、俳優のジョン・ホイトが彼を演じた。

• マンリー・バルツァーエンジン

• 翼の夢：アメリカ人と飛行機、1875-1905、トム・D・クラウチ博士著、WWノートン、1981年
• 『飛翔：古代から第一次世界大戦までの航空時代の発明』リチャード・P・ハリオン博士著、オックスフォード大学出版局、2003年
• ウィルバーとオービル：ライト兄弟の伝記、フレッド・ハワード著、ドーバー、1987年
• 『翼の遺産、海軍航空の図解歴史』、リチャード・C・ノット著、海軍研究所出版、メリーランド州アナポリス、1997年
• 翼のある盾、翼のある剣：1907-1950：米国空軍の歴史、バーナード・C・ナルティ著、太平洋大学出版局、2003年
• 航空、開拓時代、ベン・マックワース・プレイド編、スタジオ・エディションズ社、ロンドン、1990年
• 空を征服せよ ― ライト兄弟と飛行への大競争、ジェームズ・トービン著、フリープレス、サイモン＆シュスターの部門、2003年
• 「サミュエル・ピアポント・ラングレー航空宇宙飛行士と飛行士」、ジュゼッペ・チャンパーリア著。リビスタ ストーリカ;ジェンナイオ 1996年。
• 『本当の時間を売る：19世紀のアメリカにおける時間管理』、イアン・R・バートキー著、スタンフォード大学出版、2000年

ウィキメディア・コモンズには、サミュエル・ピアポント・ラングレーに関連するメディアがあります。

ウィキソースには、サミュエル・ラングレーに関する原著作品があります。

ウィキソースには、 1911 年のブリタニカ百科事典の記事「ラングレー、サミュエル・ピアポント」のテキストがあります。

• スミソニアン協会アーカイブのサミュエル・P・ラングレーの文書の検索支援
• 国立航空宇宙博物館アーカイブ部門のサミュエル・P・ラングレーコレクションの検索支援
• サミュエル・ピアポント・ラングレー『空飛ぶ機械』
• サミュエル・ピアポント・ラングレー『飛行機の発明』
• 飛行100周年
• アレゲニー天文台 – 「アンダンテッド: アレゲニー天文台の忘れられた巨人たち?」
• 米国科学アカデミー伝記