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La paloma a vapor de Archytas - la máquina voladora de la antigüedad

La paloma a vapor de Archytas - la máquina voladora de la antigüedad

Archytas fue un filósofo griego antiguo, que nació en 428 AC en Tarentum, Magna Graecia (que ahora es el sur de Italia). Además de filósofo, Archytas también fue matemático, astrónomo, estadista y estratega. Es conocido por inventar lo que se cree que es el primer dispositivo volador autopropulsado conocido como Flying Pigeon.

Cuando Arquitas era joven, Filolao le enseñó. Se convirtió en pitagórico, creyendo que solo la aritmética podría proporcionar una base para demostraciones satisfactorias, y que esto no podría lograrse a través de la geometría. Enseñó matemáticas a Eudoxo de Cnido y Menaecmo. Para Arquitas, todo giraba en torno a las matemáticas y podía explicarse. Consideraba que las matemáticas se dividían en cuatro ramas: geometría, aritmética, astronomía y música. En un prefacio de uno de sus escritos (identificado por algunos como "Sobre las matemáticas" y otros como "Sobre los armónicos"), Archytas escribió:

Me parece que los matemáticos tienen un excelente discernimiento, y no es extraño que piensen correctamente sobre los detalles que son; porque en la medida en que pueden discernir excelentemente acerca de la física del universo, también es probable que tengan una excelente perspectiva de los detalles que existen. De hecho, nos han transmitido un agudo discernimiento sobre las velocidades de las estrellas y sus salidas y puestas, y sobre geometría, aritmética, astronomía y, no menos importante, música. Estas parecen ser ciencias hermanas, porque se preocupan por las dos primeras formas relacionadas de ser [número y magnitud].

Archytas sirvió bien en posiciones de liderazgo. En un momento, los pitagóricos fueron atacados y expulsados, dejando solo la ciudad de Tarentum. Archytas se convirtió en líder de los pitagóricos en Tarentum y trató de unir las ciudades griegas de su área para formar una alianza contra los vecinos no griegos. Aunque según la ley de Tarento, una persona solo podía ocupar el puesto de comandante en jefe durante un año, Arquitas fue elegido para el cargo durante siete años consecutivos. Durante este tiempo fue amigo cercano de Platón, y se cree que salvó la vida de Platón en un momento.

Arquitas de Tarento. Fuente de imagen: Wikipedia

Se dice que la contribución más importante de Archytas fue que fue el fundador de la mecánica matemática. Fue el inventor de lo que se conoce como "la primera máquina autónoma volátil de la antigüedad": la paloma voladora. El Flying Pigeon propulsado por vapor de Archytas fue un invento muy avanzado para su época. Se le llamó Flying Pigeon porque su estructura se parecía a un pájaro en vuelo. Fue construido con madera y fue uno de los primeros estudios sobre cómo vuelan los pájaros.

El cuerpo liviano del Flying Pigeon era hueco con una forma cilíndrica, con alas proyectadas a ambos lados y alas más pequeñas en la parte trasera. El frente del objeto estaba puntiagudo, como el pico de un pájaro. La forma de la estructura era muy aerodinámica, para una máxima distancia y velocidad de vuelo. La parte trasera del Flying Pigeon tenía una abertura que conducía a la vejiga interna. Esta abertura estaba conectada a una caldera hermética calentada. A medida que la caldera creaba más y más vapor, la presión del vapor finalmente excedió la resistencia mecánica de la conexión y el Flying Pigeon despegó. El vuelo continuó durante varios cientos de metros. A veces se hace referencia a Flying Pigeon como el primer robot.

Haga clic aquí para ver una reconstrucción que muestra cómo se vería la paloma arrojadiza.

Se cree que Archytas murió en un naufragio en el 347 a. C. cerca de la costa de Mattinata. Su cuerpo yacía sin enterrar hasta que un marinero arrojó un puñado de arena sobre él, para que Archytas no tuviera que vagar por este lado de la Estigia durante cien años. Esta historia nunca fue verificada. Incluso después de su muerte, las obras de Archytas perduran. Sus importantes contribuciones a las matemáticas y la mecánica siguen siendo útiles hasta el día de hoy. Aunque se desconoce el alcance de sus relaciones filosóficas, se dice que Arquitas influyó en las obras tanto de Platón como de Aristóteles. Un cráter en la luna ha sido nombrado Archytas en su honor. Está claro que sus contribuciones a la sociedad moderna, incluidos los avances matemáticos y Flying Pigeon, fueron significativas.

Imagen de portada: La paloma voladora a vapor de Archytas. Fuente de imagen .

Fuentes:

Archytas - Enciclopedia de Filosofía de Stanford. Disponible en: http://plato.stanford.edu/entries/archytas/

Archytas of Tarentum - El archivo MacTutor History of Mathematics. Disponible en: http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Archytas.html

La paloma voladora de Archytas - Museo de Tecnología Griega Antigua. Disponible en: http://kotsanas.com/gb/exh.php?exhibit=2001001

Archytas - Wikipedia. Disponible en: http://en.wikipedia.org/wiki/Archytas

El primer robot creado en 400 a. C. fue una paloma a vapor: Mental Floss. Disponible en: http://mentalfloss.com/article/13083/first-robot-created-400-bce-was-steam-powered-pigeon

Por M R Reese


Una breve historia de los pájaros robot

Nuestra publicación reciente sobre la historia del & # 160 reloj de cuco & # 160 inspiró algunas investigaciones sobre otros ejemplos de aves robot tempranas que no cronometraban. Durante siglos, las aves, las palomas y los canarios en particular, han sido un tema popular para los inventores e ingenieros que experimentan con los primeros sistemas mecánicos y robóticos. Tomemos, por ejemplo, a Bubo, el antiguo búho mecánico que se ve en la película de 1981. Choque de titanes.& # 160Bubo fue forjado por Hefesto para ayudar a Perseo en su búsqueda y Bubo era, por supuesto, puramente ficticio. Sin embargo, hubo real autómatas aviares en real antigua Grecia.

El ejemplo más antiguo data del 350 a. C. cuando se dice que el matemático Arquitas de Tarento, a quien algunos atribuyen haber inventado la ciencia de la mecánica, creó una paloma de madera mecánica, capaz de batir sus alas y volar hasta 200 metros, propulsado por algún tipo de aire comprimido o máquina de vapor interna. El invento de & # 160Archytas & # 8217 se cita a menudo como el primer robot y, a la luz de los avances tecnológicos recientes, tal vez incluso podríamos considerarlo como el primer & # 160drone, la primera máquina capaz de realizar vuelos autónomos. En realidad, se conocen muy pocos detalles sobre la antigua paloma mecánica, pero parece probable que estuviera conectada a un cable y voló con la ayuda de una polea y un contrapeso. Este pájaro de cuerda temprana fue narrado unos cientos de años más tarde en las páginas de un texto científico por un matemático, Héroe de Alejandría.

Tres ejemplos de pájaros neumáticos diseñados por Hero of Alexandria (imagen: La neumática de Hero von Alexandria)

En su tratado sobre neumática, Hero también describió sus propios diseños para varios tipos diferentes de aves artificiales que podían moverse y cantar en respuesta al flujo de agua que empujaba el aire a través de pequeños tubos y silbidos ocultos dentro de sus pájaros tallados. A partir de estos diseños básicos, el interés y la intriga que rodeaban a las aves mecánicas, y a los autómatas en general, solo crecieron a medida que pasaban los siglos.

recuadro: bosquejo de da Vinci & # 8217 de un pájaro mecánico. imagen principal: un juguete del siglo XIX basado en un diseño similar (imagen: Leonardo y # 8217s Lost Robots)

Es bien sabido que Leonard da Vinci estaba fascinado por la idea del vuelo humano. Observó obsesivamente el movimiento de las aves en vuelo y creó docenas de diseños para máquinas voladoras de todas las formas y tamaños, desde planeadores con alas de murciélago hasta helicópteros sacacorchos. Diseccionó y trazó un diagrama de las alas de los pájaros en un esfuerzo por descubrir los secretos del vuelo, y registró todo en un códice dedicado al vuelo escrito a principios del siglo XVI. Por esa misma época, da Vinci usó lo que aprendió para crear un pájaro mecánico para una producción teatral. El pájaro era, según todos los informes, una cosa relativamente simple que batía sus alas a través de un mecanismo que se activaba mientras descendía por un cable. Durante el día de da Vinci, estas aves de cuerda alta se utilizaron en Florencia como parte de la tradición & # 8220Scoppio del Carro & # 8221, durante la cual se utiliza una paloma mecánica conocida como & # 8220Columbina & # 8221 para ayudar a encender un carro de fuegos artificiales como una forma de convocar las vacaciones de Pascua. La tradición continúa hoy. En la increíblemente entretenida pero históricamente dudosa serie de televisión & # 8220Da Vinci & # 8217s Demons, & # 8221, el artista titular crea una paloma mecánica muy elaborada que se parece más a Haphaestus & # 8217s Bubo que a un simple accesorio teatral:

Leonardo da Vinci & # 8217s Columbina de & # 8220Da Vinci & # 8217s Demons & # 8221 (imagen: Da Vinci & # 8217s Demons)

Quizás el pájaro mecánico más famoso apareció durante el siglo XVIII cuando el inventor francés & # 160 Jacques de Vaucanson asombró al público con un pato que podía graznar, levantarse sobre sus patas, doblar el cuello, batir las alas, beber, comer y, lo más impresionante. , & # 160caca. & # 160Como dicen, si parece un pato, nada como un pato y grazna como un pato, entonces & # 8217 es probablemente un pato & # 8211 & # 160 a menos que & # 8217 sea un robot, claro. & # 160 Vaaucanson cargó una tarifa elevada para presenciar su famoso & # 160clockworkworkwork & # 160and el pato bañado en oro se convirtió rápidamente en la comidilla de Francia, incluso ganándose el reconocimiento de Voltaire, quien comentó con ironía, & # 8220, sin el pato cagando de Vaucanson, no habría nada que recordar nosotros de la gloria de Francia. & # 8221

Jacques de Vaucanson & # 8217s digesting duck (imagen: wikimedia commons)

Vaucanson alegó que su creación utilizó un sistema complejo de intestinos artificiales llenos de sustancias químicas para & # 8220digest & # 8221 el grano, y luego evacuarlo a través del esfínter mecánico del pato (hay una frase que nunca pensé que escribiría). Si bien hizo famoso a Vaucanson y seguramente fue un éxito en las fiestas, la digestión de la digestión del pato fue un engaño, aunque todavía bastante impresionante. En realidad, utilizaba un elaborado sistema mecánico oculto en el podio, en el que el grano se recogía en una cámara y los excrementos artificiales hechos de migas de pan teñidas se liberaban de otra. Sin embargo, el engaño no se reveló durante más de 100 años. Mucho después de que el pato digerido hubiera sido olvidado, fue redescubierto en el ático de una casa de empeño, reparado por un relojero suizo, y finalmente cayó en manos del mago Jean-Eug & # 232ne Robert-Houdin, el hombre de quien Houdini tomó su nombre. antes de desaparecer una vez más a finales del siglo XIX. Robert-Houdin también era un relojero que utilizó su talento para crear varios de sus propios autómatas elaborados.

Uno de Robert-Houdin & # 8217s & # 8220teaching & # 8221 autómatas (imagen: Maison de la Magie)

Para perfeccionar sus pájaros mecánicos, Robert-Houdin pasó sus días trepando árboles y escuchando el canto de los pájaros, tratando de reproducirlos por su cuenta. El siguiente paso fue crear un silbato sintonizado con el canto de un pájaro específico, luego idear un sistema para tocar el silbato mientras se animaba el pico y las alas del pájaro en sincronía con el sonido. Houdin luego llevó su pájaro mecánico un paso más allá. Creó una combinación innovadora de autómatas que incluía tanto un androide básico & # 8211 más específicamente, una mujer mecánica & # 8211 como un canario mecánico. La & # 8220woman & # 8221 arrancó un serinette & # 8211 un tipo de caja de música que suele utilizar verdadero gente para enseñar verdadero canarios para cantar & # 8211 que tocaba una canción que el canario entonces soyimitar perfectamente. El proceso se repitió: la mujer volvió a girar la serinette, pero en el segundo turno, la imitación del canario mejoró. El proceso continuó hasta que el canario & # 8220 aprendió & # 8221 la canción y pudo reproducirla perfectamente. El autómata de Robert-Houdin & # 8217 no solo reproducía una canción, sino también el aparente aprendizaje de una canción.

Hubo muchos otros tipos diferentes de autómatas construidos durante los siglos en que se crearon estos primeros pájaros robot, pero estos primeros pájaros robot fueron tanto muestras de conocimiento tecnológico como reflejos de tendencias (entrenar canarios estaba de moda en la Francia del siglo XIX), también como expresiones de los esfuerzos del hombre por comprender y dominar el mundo natural. Nuestra fascinación por la mecánica de los pájaros y el canto de los pájaros continúa hasta el día de hoy. En nuestra próxima publicación, veremos algunos de los híbridos pájaro-máquina más recientes.


La máquina voladora de Finley Hunt

A mitad de la Guerra Civil, un dentista en Richmond, Virginia, de habilidad de ingeniería desconocida, teorizó que podría construir un avión. El Dr. R. Finley Hunt pensó que su vehículo a vapor podría ayudar a la Confederación. Así que le escribió al presidente Jefferson Davis sobre su & # 8220invención de una máquina voladora destinada a ser utilizada con fines bélicos en el conflicto existente & # 8221.

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La carta es parte de una colección de 286 páginas de documentos personales de Hunt & # 8217 que se vendieron en una subasta la semana pasada por $ 23,309. Los documentos incluyen bocetos del diseño de Hunt & # 8217 para una máquina voladora, recortes de periódicos y cartas entre él y los líderes confederados.

En 1863, Davis refirió a Hunt a Robert E. Lee, quien a su vez lo dirigió al coronel Jeremy F. Gilmer, Jefe de la Oficina de Ingenieros de la Confederación. Gilmer nombró una junta de ingenieros para revisar la idea de Hunt, pero el informe resultó desfavorable.

Más tarde, Hunt apeló a Davis diciéndole que necesitaba la ayuda de & # 8220 un maquinista en la armería & # 8221 para construir y probar su dispositivo volador. Creía que con un poco de ayuda mecánica podría tener éxito, y que la renuencia de la junta a respaldar sus ideas provenía de un malentendido de su concepto. En su informe, la junta dijo que & # 8220 [ed] difiere ampliamente de [Hunt] en estimaciones y resultados [pero] nos limitará en gran medida a una discusión sobre la aplicación del vapor. & # 8221

El vuelo a vapor no era una idea única en ese momento, pero el peso de una máquina de vapor resultó ser un desafío para despegar. & # 8220Hunt & # 8217t tenía una bola de nieve & # 8217s posibilidades de volar & # 8221, dice Tom Crouch, curador senior de aeronáutica en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian. Hunt tampoco era el único que pensaba en vehículos aéreos, a pesar de que su diseño técnico era defectuoso. & # 8220R. Finley Hunt estaba en buena compañía, & # 8221 dice Crouch. & # 8220 No era de ninguna manera el único tipo que soñaba con conquistar al enemigo con una máquina voladora durante la Guerra Civil. & # 8221 Richard Oglesby Davidson también trató de interesar al departamento de Guerra Confederada en su ornitóptero, que tenía alas batientes y parecía & # 8220 # 8220an American Eagle, & # 8221 según Crouch. En el lado de la Unión, Edward Serrell, ingeniero jefe del Ejército de la Unión de James, llegó bastante lejos en la construcción de un modelo a escala real de una máquina voladora.

Al final resultó que, solo se usaron globos durante la guerra, y solo de manera limitada, para el reconocimiento. Las propuestas para lanzar bombas desde globos no llegaron más allá de la oficina de patentes.

En cuanto a los papeles de Hunt & # 8217, que se vendieron a un coleccionista estadounidense anónimo, se sabe poco sobre su paradero durante los últimos 150 años. University Archives en Westport, Connecticut los había comprado a un comerciante de libros raros antes de consignarlos a RR Auction de Amherst, New Hampshire para la venta de la semana pasada.


3. Orquesta flotante de Al-Jazari & # x2019s

Cuadro que representa la banda flotante de Al-Jazari & # x2019s.

En los siglos XII y XIII, el erudito árabe Al-Jazari diseñó y construyó algunas de las creaciones mecánicas más asombrosas de la Edad de Oro islámica y de 2019. Inventó un sirviente de vino mecanizado, relojes de agua e incluso una lavadora de manos que ofrecía automáticamente jabón y toallas a su usuario. Según su & # x201CBook of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices, & # x201D publicado en 1206, también diseñó una orquesta de autómatas accionada por agua que podía flotar en un lago y proporcionar música durante las fiestas. El artilugio incluía una banda de cuatro miembros & # x2014a arpista, un flautista y dos bateristas & # x2014 acompañados por un equipo de remeros mecánicos que & # x201Crowed & # x201D a los músicos alrededor del lago. La orquesta acuática operaba a través de un tambor giratorio con clavijas que accionaban palancas para producir diferentes sonidos, y otros elementos permitían a los músicos y tripulantes realizar movimientos corporales realistas. Dado que las clavijas del sistema de tambor giratorio podrían reemplazarse para crear diferentes canciones, algunos han argumentado que la banda de robots Al-Jazari & # x2019s fue una de las primeras computadoras programables de la historia.


Mapa principal

Archytas crea la paloma voladora

Se cree que Arquitas, un filósofo griego que vivió entre el 428 a. C. y el 347 a. C., fue una de las primeras personas en investigar la idea del vuelo. Creó una paloma voladora a vapor en algún momento de su vida, sin embargo, se desconoce el momento exacto de esta invención. El nombre de este dispositivo provino del hecho de que se parecía a la forma de una paloma: alas a cada lado y un frente puntiagudo como un pico. La paloma tenía una abertura en su parte trasera que estaba conectada a una caldera calentada. El vapor producido por el agua caliente provocó un aumento de presión que produjo la fuerza necesaria para expulsar a la paloma, que se informó que volaba varios cientos de metros.


Cinco primeros prototipos de la historia

Mucho antes del advenimiento de la revolución industrial y las máquinas-herramienta modernas, los inventores y manipuladores han estado utilizando dispositivos mecánicos simples para demostrar y explorar los conceptos fundamentales de vuelo, cronometraje de movimiento anatómico y astronomía. Cada uno de los siguientes inventos demuestra prototipos de varias máquinas que fueron revolucionarias en su tiempo y que allanaron el camino hacia nuestro futuro.

1. El primer automóvil

Una de las primeras formas conocidas de transporte mecánico proviene del célebre inventor Lu Ban de China, quien, alrededor del 480 a. C., creó un caballo de madera andante.

Este era un tipo de transporte para llevar suministros a un ejército durante la guerra. Probablemente requirió la entrada de un operador humano, por lo que no era autopropulsado, pero anunció una nueva forma para que los humanos usen máquinas para moverse por la superficie de la tierra, algo con lo que todavía estamos bastante obsesionados.

2. La primera computadora

El mecanismo de Antikythera es una de las maravillas de cualquier época. Que data quizás del siglo II a. C., fue descubierto en un naufragio mediterráneo frente a la costa de la isla griega de Antikythera.

Hecha de bronce, con un complejo conjunto de engranajes, esta maravilla ha sido estudiada meticulosamente y se cree que es un dispositivo para calcular las posiciones de las estrellas, el Sol y los planetas. Es asombrosamente preciso y es la primera forma conocida de computadora analógica. La imagen de la derecha muestra cómo podría haberse visto en su forma completa, aunque gran parte de su fabricación sigue siendo un misterio. Muestra que el mundo helenístico de la antigua Grecia estaba aún más avanzado en metalurgia y ciencia básica de lo que alguna vez pensamos. Muchos creen que esta reliquia es el objeto más precioso hecho por la mano del hombre.

3. El primer hombre robótico

En 1893, el profesor George Moore de Canadá creó su "hombre de equipo". Aunque no es el primero de su tipo, demostró una independencia de movimiento que anunció el desarrollo de verdaderos robots: hombres mecánicos que caminan con su propia fuente de energía interna. Se diferencia de un autómata en que sus movimientos no están predeterminados sino que pueden adaptarse a condiciones ambientales cambiantes como el terreno u obstáculos en su camino. Otros ejemplos seguirían apareciendo a medida que la revolución industrial llevara las habilidades del ingeniero mecánico y el inventor solitario a la vanguardia de la cultura moderna.

4. La primera máquina voladora

¿Crees que fue el Wright Brother & rsquos Flyer? Ni siquiera cerca. La victoria del primer prototipo de máquina voladora es para el erudito griego Arquitas, quien creó una paloma voladora a vapor en el siglo IV a. C.

No se sabe si esta ave alguna vez tomó vuelo, aunque los escritos antiguos de la época dicen que lo hizo. En cualquier caso, la física es sólida y muestra una comprensión detallada de la aerodinámica y la termodinámica. De hecho, nuestro amigo Arquitas fue uno de los primeros en combinar el razonamiento matemático puro con la aptitud mecánica, para convertirse en el fundador de una nueva disciplina intelectual conocida como Ingeniería Mecánica. Por lo tanto, allí.

Paloma a vapor | Crédito de la imagen: ancient-origins.net

5. El primer reloj mecánico

Reloj Su Song | Crédito de la imagen: Wikipedia

Este es un poco complicado, ya que el desarrollo de los dispositivos de cronometraje se remonta a miles de años y sus orígenes finales son probablemente desconocidos. Uno de los primeros relojes de agua fue inventado por el monje budista chino Yi Xing en el 725 d.C., pero su diseño fue mejorado mucho más tarde por el gran ingeniero Su Song. Su obra maestra se terminó en 1094, una enorme torre de reloj que contiene muchos de los elementos de cronometraje con los que estamos familiarizados en la actualidad, incluido un timbre cada hora, un escape, una esfera armilar y una fuente de alimentación infinita a través de un bucle de cadena continuo.

Por cierto, este diseño se benefició de prototipos de modelos a escala para probar sus nuevas teorías y asegurar el ajuste adecuado de todas las piezas antes de que comenzara la producción a gran escala.

Como decimos, solo un poco de imaginación y trabajo duro. Fácil, ¿verdad?

Chris Williams es el editor de contenido de Star Rapid. Es un apasionado de la escritura y los desarrollos en ciencia, manufactura y tecnologías relacionadas. También es un snob certificado en gramática inglesa.


El primer avión en volar en Inglaterra tenía un aspecto absolutamente ridículo

La mayoría de nosotros podemos imaginarnos cómo era el primer avión propulsado de verdad, el Wright Flyer: dos grandes alas paralelas y rectangulares, sostenidas en una estructura endeble de alambre y listones que sostenían a un hermano Wright propenso y un motor con hélice. . Su apariencia general tiene un sentido inherente cuando pensamos en cómo se desarrolló la aviación. Sin embargo, si está tratando de imaginarse el primer avión propulsado en Inglaterra, la historia es muy diferente, porque parece una pantalla móvil para un vendedor de persianas venecianas.

Donde Estados Unidos tenía a los hermanos Wright y su vuelo motorizado en 1903, nuestros amigos británicos celebran a Horatio Phillips y su imaginativo nombre Máquina voladora de 1907. Como puede ver, la máquina voladora de Philip representó una especie de callejón sin salida en la historia del vuelo motorizado, y aunque ahora es tentador reírse de eso, vale la pena recordar que el viejo Horatio logró hacer una máquina que voló 500 pies de lo que parecían materiales de esgrima, que es muchísimo más de lo que la mayoría de nosotros hemos logrado.

El avión de Phillip en realidad tenía un cerebro alucinante 200 alas (una ducentiplano, si te gusta eso)- Phillips llamó a estos perfiles aerodinámicos "sostenedores", y técnicamente la máquina de 1907 tenía cuatro bancos de 50 alas cada uno.

Esta masa de alas muy estrechas y hardware de soporte fue arrastrada hacia arriba por un motor de gasolina de 22 caballos de fuerza, y Phillips pudo volarla a más de 500 pies; tenga en cuenta que el primer salto de los hermanos Wright fue de solo 120 pies.

Si bien este fue el primer vuelo propulsado más pesado que el aire en el Reino Unido, no está realmente claro si debería contar como un vuelo "controlado", ya que no está claro qué tan orientable habría sido la Máquina Voladora. Sin embargo, es al menos controlable en cuanto a velocidad y altitud hasta cierto punto.

Philips había estado experimentando con diseños de aviones como este durante años, incluidas varias máquinas conectadas a vapor de la era de 1890 que funcionaban en una pista circular y podían levantarse unos pocos pies del suelo.

La contribución real de Phillips al vuelo fue descubrir (y finalmente patentar) la forma en que funcionan los perfiles aerodinámicos curvos, demostrando que es la superficie superior curva que aumenta la velocidad del flujo de aire superior, reduciendo la presión sobre el ala y, como resultado, creando sustentación.

Gran parte de la investigación de Phillip se llevó a cabo en un nuevo túnel de viento basado en vapor que usaba inyección de vapor en lugar de solo aire soplado.

Phillip's Flying Machine es realmente notable de pensar, solo por el hecho de que funcionó, y como un ejemplo de cuán salvajemente desconocido era todo el proceso de vuelo en el cambio de siglo, incluso después los primeros vuelos de los hermanos Wright. Las máquinas de aspecto extraño de Phillip tienden a ser objeto de burla debido a su apariencia extraña, pero los principios fundamentales detrás de ellos tenían una base sólida, y su trabajo fue absolutamente importante en la historia temprana del vuelo.


William Henson y John Stringfellow: estrategas pioneros de la aviación

& # 8216 Absolutamente, ma & # 8217am. Estos aviones incorporan las últimas características de seguridad: máquinas de vapor de alta presión, calderas de doble pared y las mejores hélices de lona. Después de todo, esto es 1848. & # 8217

Viajes aéreos internacionales & # 8211 en la década de 1840? No, no es una escena de La zona del crepusculo. Lo que acaba de vislumbrar, a través de un diálogo imaginario, son los sueños proféticos de los británicos William Henson y John Stringfellow, inventores con visión de futuro que diseñaron una serie de aviones notablemente modernos. También fundaron la Compañía de Transporte Aéreo & # 8211el mundo & # 8217s primera aerolínea & # 8211 & # 8211 y comenzaron a hacer planes para proporcionar un servicio aéreo regular que conecta ciudades de todo el mundo. Y para demostrar que sus diseños realmente podían volar, estos inventores del siglo XIX utilizaron las válvulas deslizantes y las máquinas de vapor de su época para construir algunas de las primeras máquinas voladoras motorizadas del mundo.

Aunque ellos mismos nunca despegaron, Henson y Stringfellow son recordados hoy como estrategas pioneros que ayudaron a convencer a un mundo escéptico de que la era del aire estaba al alcance de la mano. La suya es una historia de genio mecánico, previsión y una búsqueda para inventar el futuro.

En la pequeña ciudad inglesa de Chard, la evidencia de la floreciente revolución industrial se podía escuchar todos los días en la vibrante maquinaria de las fábricas de encaje durante la década de 1840. Adornadas con estantes interminables de bobinas de latón y palancas intrincadas, estas maravillas mecánicas producían todo tipo de productos, desde cortinas y encajes ornamentales para damas hasta mosquiteras para exploradores resistentes. Telares automáticos tejieron los hilos, comandados por un sistema de tarjetas perforadas similares a las computadoras. John Stringfellow, maestro encajera y hábil mecánico, sabía cómo funcionaban todas las barras oscilantes y engranajes de estas grandes máquinas. Después de todo, él los había diseñado.

Un hombre de su edad, Stringfellow se sintió atraído por los nuevos avances de la ciencia. Con los pantalones subidos, vadeó las aguas poco profundas de los canales de Chard, extrayendo fósiles de sus orillas calcáreas para ayudarlo a investigar el pasado antiguo. En un laboratorio improvisado detrás de su casa, produjo chispas parpadeantes utilizando la nueva ciencia de la electricidad. Y estaba fascinado por las máquinas de vapor que impulsaban sus molinos y estaban transformando su mundo.

William Henson, también encajera, conocía a Stringfellow a través de conexiones familiares. Henson quedó cautivado por los nuevos métodos de viaje que se estaban introduciendo, incluidos los barcos de vapor, los ferrocarriles y los primeros vagones de carretera. También se maravilló de los globos aerostáticos que flotaban majestuosamente sobre el campo.

No se sabe exactamente cómo estos dos hombres curiosos unieron sus fuerzas para diseñar un avión. Sabemos que ambos frecuentaban el Chard Institute, una sala de conferencias donde los intelectualmente curiosos venían a presenciar demostraciones sobre temas científicos. Hay una historia de que a Stringfellow le gustaba tirar & # 8217 hojas de cartón & # 8217 (posiblemente modelos aerodinámicos) a través de la galería vacía entre conferencias. Quizás así fue como comenzó su asociación.

En 1840, los hombres estaban trabajando juntos en un estudio sobre el vuelo de las aves. Usando modelos de taxidermia de Stringfellow & # 8217, midieron la envergadura de diferentes especies. A través de catalejos, también observaron pájaros volando por el campo.

Pronto llegaron a una conclusión trascendental. Si bien batir alas estaba bien para los pájaros, decidieron que una máquina voladora debería tener alas estacionarias, colocadas en un ligero ángulo con el viento y propulsadas por el aire a gran velocidad, al igual que las láminas de cartón de Stringfellow & # 8217 en Chard Hall. Lo que necesitaban era una forma confiable de experimentar con esta nueva idea. En el verano de 1841, Stringfellow abordó el Great Western Railway, con destino a Londres, con la intención de hacer algunas investigaciones en el camino. Imagínese su sorpresa cuando sus compañeros de viaje vieron alas de diferentes formas y tamaños flotando justo afuera de las ventanas de sus autos. El inventor de alguna manera había obtenido el permiso del conductor para realizar pruebas durante el viaje (podríamos pensar en ellas como pruebas en túnel de viento).

Ambos hombres estuvieron de acuerdo en que el vapor era el medio para propulsar su perfil aerodinámico. Sin embargo, las máquinas de vapor de su época eran asuntos pesados, con grandes cilindros de hierro fundido que pesaban cientos de libras por cada caballo de fuerza producido. Pero Stringfellow ya había comenzado a diseñar motores en miniatura, máquinas parecidas a joyas con pequeños accesorios soldados. Encendió sus calderas cónicas con alcohol metilado, quemado en depósitos del tamaño de un dedal. Una de sus obras maestras era tan ligera que incluso podía enviarla por correo. Combinando esos avances con la nueva hélice de tornillo de Ericsson, Henson y Stringfellow crearon un diseño aeronáutico ahora clásico: el avión de ala fija impulsado por hélice.

Con la certeza de que estaban en el camino correcto, el equipo comenzó a trazar planos para una máquina voladora de tamaño completo. Apodado Ariel, la nave que imaginaban sería colosal. Un ala fija de 150 pies proporcionaría 4.500 pies cuadrados de superficie de apoyo. Una cabina aerodinámica, equipada con ventanas de vidrio, acomodaría a los pasajeros y la tripulación. Las máquinas de vapor de alta presión especialmente diseñadas operarían hélices gemelas de seis palas para crear el empuje necesario. Un sistema de timón y cola operado por un piloto guiaría la gran nave, mientras que los estabilizadores verticales estabilizarían la máquina. Un tren de aterrizaje triciclo equipado con ruedas amortiguadoras facilitaría los despegues y aterrizajes.

Con cada libra de peso sostenida por dos pies cuadrados de superficie de ala, Ariel Con suerte, alcanzaría una velocidad de crucero de aproximadamente 50 mph. Para lograr el despegue, los inventores planearon acelerar la máquina por una rampa de lanzamiento, con la tela del ala enrollada hacia atrás para reducir la resistencia. Una vez perfeccionada, la nave debía transportar suficiente carbón y suministros para completar un vuelo de 500 millas.

En el diseño se incorporaron características sorprendentemente modernas. El ala obtendría su fuerza de los largueros laminados huecos que soportaban 26 costillas elegantemente curvadas. Utilizando la última tecnología de la construcción de puentes, los inventores emplearían pilones, estratégicamente colocados a lo largo del tramo, para llevar las vigas de alambre hasta las alas. Los inventores también idearon un alambre de refuerzo de sección ovalada para reducir la resistencia durante el vuelo.

Las alas de la aeronave se arquearían delicadamente y tendrían doble superficie para una elevación máxima. Su largo alcance y su cuerda estrecha los convertirían en uno de los primeros diseños de alas de alta relación de aspecto de la historia. Tanto las alas como el fuselaje debían cubrirse con seda engrasada, para proporcionar una piel sellada para aterrizar en el agua.

En más de mil experimentos, utilizando brazos giratorios y otros aparatos, los inventores identificaron correctamente el centro de presión y otras características clave del diseño de aviones. It is believed that they also secured the services of a mathematician who performed calculations using differential calculus to verify that each piece of the craft was as light and strong as possible.

Such complex innovations might seem impossible for a pair of Victorian inventors. But a set of moldering engineering drawings, purchased at auction in 1959, proves that the story is true. Meticulously prepared plan views and isometric drawings depict an exquisitely detailed, surprisingly modern-looking aircraft. And in the records of the British Patent Office there exists a complete patent application for ‘a locomotive apparatus for flying through the air,’ submitted by William S. Henson and John Stringfellow. Their patent was granted on September 29, 1842.

The public would soon learn about Henson and Stringfellow’s plans in a big way. Frederick Marriot, a newspaperman and publicity agent, joined the team. In a spirit that seems to foreshadow modern marketing tactics, the flamboyant Marriot unveiled a full-blown public relations campaign.

One can only imagine the public’s reaction when, flanked by their confident promoter, Henson and Stringfellow announced the formation of the Aerial Transport Company–in effect, the world’s first airline. Subscriptions were sought to raise funds to finance the construction of the fleet’s first airship. ‘An invention has recently been discovered,’ announced a glowing prospectus, ‘which if ultimately successful, will be without parallel even in our present age.’ Readers were informed, ‘In furtherance of this project, it is proposed to raise an immediate sum of 2,000 pounds, in 20-pound sums of 100 pounds. Applications can be made to D.E. Columbine, Esquire, Regent Street.’ It’s unclear just how much was raised, but a sheaf of papers discovered among the effects of a businessman who died in 1854, included some 45 pages of reports ‘prepared for the financial backers to Ariel Project.’

To raise additional funds for the project, Marriot hit on the enterprising idea of selling promotional lithographs showing Ariel in flight. Within months, images of a great flying machine soaring over the capitals of the world were decorating homes and businesses all over Europe and America.

On March 24, 1842, J.A. Roebuck, a member of Parliament for Bath, moved in the House of Commons for ‘the incorporation of the Aerial Transport Company, to convey passengers, goods, and mail through the air.’ Within a week, the widely read Mechanics Magazine published the full specification from the patent.

The English press was quick to offer its views. Sharp-tongued critics reminded their readers that no flight attempts had succeded thus far. More scientifically minded writers speculated about the Aerial Steam Carriage’s stability in stormy weather. Technical journals agreed or took issue with the inventors’ calculations for necessary power and their provisions for control. Debated by gentlemen in their clubs as well as workingmen in the pubs, air travel had become a topic of the day.

According to Marriot, the Aerial Steam Carriage would not only achieve the dream of human flight but also commence regular service from London to outlying cities. Special ‘aerial stations’ would be erected at each destination, equipped with smooth landing fields. Station houses, patterned after railway depots, would serve the passengers, while coaling stations, machine shops and other mechanical facilities would maintain the aircraft. Legions of workers, from boilermakers to stokers to porters, would service the aircraft and its passengers.

In times of war, Marriot argued, it might also be used in an air force. Fleets of Aerial Steam Carriages, strengthened to carry the added weight of munitions and armor, could assist the British empire in moving troops around the globe.

The firm’s grandiose plan unleashed a whirlwind of controversy and speculation. While some admired its foresight and boldness, others dismissed the idea as hucksterism. Some journalists offered mocking praise, pointing out that shipwrights and wagon makers would go bankrupt once everyone began traveling by air. Satirical cartoonists had a field day, depicting Ariel on improbable flights to places like China, with the passengers becoming embroiled in ludicrous adventures.

Sir George Cayley, a noted expert on balloons and winged flight, was also critical of the project. Cayley had experimented with hand-launched models as early as 1809, and had also achieved some brief flights using kitelike gliders. Interviewed by a variety of journals, Sir George expressed his fear that Ariel’s long, narrow wings might collapse during flight.

But the inventors would not be dissuaded. They drew up a business agreement to build their great machine, then set about creating a 20-hp engine for a smaller, one-man aircraft. They also began construction of a series of powered models that captured all the important features of their full-scale designs. Different arrangements, from rectangular wings to delta wing designs, were tested for strength and lifting power.

Several models were finally prepared for flight. The largest machine featured wings spanning 20 feet from tip to tip. A handmade steam engine, weighing just 6 pounds–including boiler, water and igniting spirits–was built into its fuselage. Driving twin propellers at about 300 rpm, this would hopefully provide adequate thrust to propel the 30-pound craft into the air.

Testing commenced in the pre-dawn darkness, in hopes of achieving flight during the stillness of early morning. Still, the slightest breeze put the broad-winged models out of control. Wings twisted, fabric sagged, joints snapped. Engines burned themselves to cinders, wasting a week’s work in a single flight attempt. During one trial, the aircraft shook so violently on starting to build up steam pressure that its entire framework was torn to pieces.

Despite their best efforts over several months, Henson and Stringfellow could not get enough power from their engines. While the largest model made some powered glides down a ramp, it could not achieve sustained flight.

One newspaper published an account under the mocking headline ‘Didn’t Fly an Inch.’ The Morning Herald jeered, ‘The experiments performed during the last two months at the Aleidale Gallery appear to be conclusive against the remotest possibility of ever performing a flight.’ Onlookers hounded the experimenters, while leading industrialists condemned the venture as an overblown publicity stunt. After exhausting every means to finance the experiments, Henson decided to leave the project and seek his fortune in America.

Stringfellow soldiered on alone. At one point, he even talked of trying his luck in the California Gold Rush of 1849 in an effort to find more money for his experiments, but his family managed to dissuade him from that questionable plan. By 1847 Stringfellow had designed a new model aircraft with a 12-foot wingspan. Instead of having rectangular wings like his earlier models, this craft incorporated gracefully curved surfaces, which he patterned after the wings of a swallow. Nestled beneath the 17 square feet of wing surface, an on-board steam engine drove bevel gears to spin the model’s two 16-inch propellers. An adjustable triangular tail would trim the machine for flight. This time the craft would be flown indoors, in a long, narrow room. Propelled by its airscrews, the model would steam forward along a horizontal wire until a trip switch liberated it into flight.

And fly it did. ‘Upon putting the engine in motion,’ a witness reported, ‘the machine reached the end of the wire, then gradually rose into the air until it reached the far end of the room.’ Success at last!

Within a few months, a large tent had been erected at the Cremorne Gardens to exhibit the craft. There, according to local advertisements, visitors could ‘witness flights of the Aerial Steam Carriage, taking place at three and six o’clock.’ According to witnesses, some flights covered more than 120 feet. Stringfellow’s little plane even managed to gain just a bit of altitude during its brief journey through the air.

In following years, it is believed that Stringfellow constructed as many as six more experimental craft. One large model, sporting scalloped, batlike wings, survived long enough to be captured in an eerie photo of the inventor’s workshop. Construction details of this machine reveal a steam engine buried in the fuselage. Twin, apparently contrarotating propellers were located amidships, slotted into the craft’s deeply chorded wings. ‘This machine,’ Stringfellow wrote to an associate in 1851, ‘I consider to be my most perfect craft.’

Other letters penned by the inventor during this period seem like messages plucked from the future. One correspondence mentions ‘three flying machines which I have ready for trial,’ along with a description of how the models would take off after about 25 feet of run. All these craft apparently ran along a taut wire until being released into free flight. For a time, Stringfellow also planned to construct a hall, several hundred feet long, where aerial experiments could be staged as a regular attraction.

Years would pass before other British inventors became seriously interested in aeronautics. Finally, in 1868, the newly formed Royal Aeronautical Society invited Stringfellow to participate in its first aeronautical show at the great Crystal Palace, near London. A marvel of its age, this towering structure was entirely prefabricated from cast-iron frames, into which thousands of panes of specially prepared glass had been glazed and sealed. Some claim that architect John Paxton created the building by studying the veins of a lily pad. It was a cavernous hall, 2,000 feet long and unimpeded by obstructing columns–the perfect place to test a flying machine.

The now 69-year-old Stringfellow surprised Society members by unveiling a completely new flying machine for the exhibit. It was a radical design, incorporating three rectangular wings separated by slender struts and trussed by diagonal wires. Together, the wings of the new machine offered about 28 square feet of sustaining surface. The weight, including engine, boiler and fuel, came to about 12 pounds. ‘This model,’ exhibitors would record in the event proceedings, ‘is remarkable for the elegance and neatness of its construction.’

Beneath the Great Hall’s vast arched domes of glass and iron framing, spectators ranging from ordinary Londoners to the Prince and Princess of Wales wandered through a remarkable array of aerial apparatus. These included kites, miniature engines and spring-driven ornithopters. Model balloons hung in the air. Outside on the grounds, acrobat Charles Spencer thrilled the crowd with aerial leaps of more than 100 feet, accomplished by running and jumping with a crude glider. Stringfellow’s triplane would ride along a wire, stretched between the immense columns of the main hall. With propellers spinning and smoke billowing from its tiny stack, the little triplane crossed the span again and again. Some visitors noticed that by the middle of the run, the machine was lifting the wire, as if it were straining to fly on its own.

As it happened, the prospect of launching a smoking, alcohol-fired model airplane over the heads of hundreds of spectators (and a future king) was deemed too risky. But late one night after all the spectators had left the hall, Stringfellow did make a free flight. Stoked to full power, the model whizzed off the wire, descended majestically and landed in a canvas tarp held open by several extremely impressed members of the Aero Society.

In the end, Stringfellow was awarded the exhibition’s $500 prize–not for his secret flight test, but for exhibiting ‘the most efficient steam engine in proportion to its weight.’ Driven by 3 1/2 pints of pressurized water, Stringfellow’s 16-pound model engine ran for about 10 minutes, developing 1 horsepower.

Stringfellow remained convinced that human flight might still be within his grasp. He returned to his workshop with plans for a small aircraft, which he hoped might carry a single pilot. Using the Crystal Palace prize money, he erected a new building 70 feet long in which to fly models and to serve as a hangar for a full-size machine. According to some reports, parts of his man-carrying aircraft were actually built and a test plan was prepared. But age and circumstances conspired against John Stringfellow, a man who had been born too early to realize his dreams. He died in 1883, more than 40 years after beginning his quest, but still many years short of the day when air travel would become a reality.

William Henson did not live to see manned flight either. He continued to tinker throughout his life, designing a variety of contrivances from safety razors and mining pumps to breechloading cannons for the American Civil War. But his inventions rarely brought him any financial reward, and he would finish out his days as a draftsman and sometime engineer. When Henson died at Newark, N.J., in 1888, no one apparently recalled that he had been an aviation pioneer.

Perhaps the detractors had been right all along. Modern calculations show that all the Henson/Stringfellow designs were underpowered, structurally fragile and only marginally stable. Even the best flights with their models were very short by modern standards, and historians have been divided on whether they should qualify as fully self-propelled flights. Add to this the fact the two Britons had no ailerons, no gasoline engines and no reliable flight data, and perhaps their dream of human flight was simply impossible in Victorian times.

But in the end, none of that mattered. While it never actually left the ground, the Aerial Steam Carriage would become a kind of time capsule, flying serenely in the framed illustrations and crocheted pillows of Victorian parlors until technology could catch up with the dream. Stringfellow’s demonstration models would eventually reach the collections of universities, inspiring future generations to conduct their own experiments.

John Stringfellow would make one more contribution. Years after his death, his son received letters from an experimenter seeking a lightweight steam engine. Finding none more powerful than Stringfellow’s Crystal Palace engine of 1868, the solicitor wished to purchase the motor for his own flying experiments. The writer was Samuel Pierpont Langley, regent of the Smithsonian Institution, whose aeronautical work would inspire the Wright brothers and other early aviators.

This article was written by Nick D’Alto and originally published in the January 2004 issue of Historia de la aviación Revista.

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Historical Robotics

Many sources attest to the popularity of automatons in ancient and Medieval times. Ancient Greeks and Romans developed simple automatons for use as tools, toys, and as part of religious ceremonies. Predating modern robots in industry, the Greek God Hephaestus was supposed to have built automatons to work for him in a workshop. Unfortunately, none of the early automatons are extant.

Archytas, inventor of the first known automation (Image Credits: Wikipedia)

In the Middle Ages, in both Europe and the Middle East, automatons were popular as part of clocks and religious worship. The Arab polymath Al-Jazari (1136-1206) left texts describing and illustrating his various mechanical devices, including a large elephant clock that moved and sounded at the hour, a musical robot band and a waitress automaton that served drinks. In Europe, there is an automaton monk extant that kisses the cross in its hands. Many other automata were created that showed moving animals and humanoid figures that operated on simple cam systems, but in the 18 th century, automata were understood well enough and technology advanced to the point where much more complex pieces could be made.

Some historical representations of robots are silly, but there are many examples of automata from the past that are no joke (Image Credits: HowStuffWorks)

French engineer Jacques de Vaucanson is credited with creating the first successful biomechanical automaton, a human figure that plays a flute. Automata were so popular that they travelled Europe entertaining heads of state such as Frederick the Great and Napoleon Bonaparte.

Victorian Robots

The Industrial Revolution and the increased focus on mathematics, engineering and science in England in the Victorian age added to the momentum towards actual robotics. Charles Babbage (1791-1871) worked to develop the foundations of computer science in the early-to-mid nineteenth century, his most successful projects being the difference engine and the analytical engine. Although never completed due to lack of funds, these two machines laid out the basics for mechanical calculations. Others such as Ada Lovelace recognized the future possibility of computers creating images or playing music.

Automata continued to provide entertainment during the 19 th century, but coterminous with this period was the development of steam-powered machines and engines that helped to make manufacturing much more efficient and quick. Factories began to employ machines to either increase workloads or precision in the production of many products.

The Twentieth Century to Today

In 1920, Karel Capek published his play R.U.R. (Rossum’s Universal Robots), which introduced the word “robot.” It was taken from an old Slavic word that meant something akin to “monotonous or forced labour.” However, it was thirty years before the first industrial robot went to work. In the 1950s, George Devol designed the Unimate, a robotic arm device that transported die castings in a General Motors plant in New Jersey, which started work in 1961. Unimation, the company Devol founded with robotic entrepreneur Joseph Engelberger, was the first robot manufacturing company. The robot was originally seen as a curiosity, to the extent that it even appeared on The Tonight Show in 1966. Soon, robotics began to develop into another tool in the industrial manufacturing arsenal.

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Robotics became a burgeoning science and more money was invested. Robots spread to Japan, South Korea and many parts of Europe over the last half century, to the extent that projections for the 2011 population of industrial robots were around 1.2 million. Additionally, robots have found a place in other spheres, as toys and entertainment, military weapons, search and rescue assistants, and many other jobs. Essentially, as programming and technology improve, robots find their way into many jobs that in the past have been too dangerous, dull or impossible for humans to achieve. Indeed, robots are being launched into space to complete the next stages of extra-terrestrial and extrasolar research.

As a practical matter there are only so many ways to increase productivity, or output per hour worked. Workers can work faster, harder, and smarter – or companies can substitute machines for humans, as they’ve been doing since the advent of the industrial age. This substitution trend is about to accelerate, driven by advances in robotics. What’s happening is this: Industrial robots are becoming more affordable at the same time that they’re becoming smarter, smaller, nimbler, and more adaptable and energy efficient. As the baby boomers continue to leave the workforce over the next decade, more and more companies are going to replace such workers with machines. Overall, industrial robots today perform about 10% of all manufacturing tasks, on average. Ten years from now, the percentage probably will have increased to about 25% – not just here in India, but worldwide – with annual spending on industrial robots more than doubling from about $11 billion today to more than $24 billion in 2025.

Let us have a look at 10 of the most famous historical robots:

1. The Jaquet – Droz Trio

When you imagine technology from two centuries ago, you may think about musket balls and wind-driven ships. But in 1774, Swiss clockmaker Pierre Jaquet-Droz and his sons Henri-Louis and Jean-Frederic Leschot completed three insanely intricate automata. The three automatons were called the writer, the draughtsman and the musician. All three used systems of cogs and wheels to perform their duties.

The writer, musician and draughtsman (Image Credits: HowStuffWorks)

The writer can write custom sentences in fancy script. The doll actually dips a quill into an inkwell, shakes off the excess ink and then completes the commanded text in excellent handwriting. The draughtsman (actually a child) makes four different drawings, such as a dog. He blows dust off of his work periodically. The musician is a female figure that took nearly 10 years to complete and has 5,000 internal parts. She plays 45-second songs, actually moving keys on a clavichord with her fingers. Her chest rises and falls to mimic breathing, her eyes follow her fingers and she bows after each song.

You can still see all three pieces on display (and in occasional working performances) in Switzerland at a museum in Neuchatel.

2. A Dandy Digesting Duck

In 1738, French inventor Jacques de Vaucanson unveiled his masterpiece automaton. No, it wasn’t a tambourine player or a flutist, both of which he’d created in earlier years. It was a duck. One that ate grain from a hand and then promptly pooped.

A diagram of the Vaucanson duck’s inner workings (Image Credits: Google)

The digesting duck was no toy. It had more than 400 moving parts in each wing. It could stretch, bend its neck, lie down, drink water and eat grain. Then, after a few moments, it would defecate. Vaucanson led people to believe that the digestion process was realistic, but in reality, a compartment in the duck was preloaded with poo before each demonstration. When the truth came out, a minor stink erupted.

Nevertheless, his gold-plated copper duck was a substantial scientific and mechanical work. Sadly, the duck disappeared at some point, never to be seen again.

3. Archytas of Tarentum Mechanical Bird

Archytas was a brilliant man with a keen mind for math, astronomy, politics and other disciplines. Some historians consider him a founder of mechanical engineering. Concrete evidence is scarce, but it seems that Archytas used his knowledge to fabricate a wooden dove (which may actually have been a pigeon) that could fly hundreds of feet into the air while tethered to the ground.

The steam-powered pigeon of Archytas – the flying machine of antiquity (Image Credits: AncientOrigins)

It likely worked because of either compressed air or steam. Some speculate that the dove worked via a pulley and counterweight system to hop from a lower to a higher perch. Regardless, the legend of Archytas’s technological prowess and his wooden dove have survived for centuries.

4. Da Vinci’s Mechanical Lion

In the early 1500s, near the end of his life, Leonardo Da Vinci was commissioned to create an automaton for King Francois I. The multi-talented Renaissance man didn’t disappoint.

It isn’t surprising that da Vinci, known for both his studies of anatomy and his mechanical creations, would have turned his hand to creating an automation (Image Credits: Pinterest)

He built a mechanical lion with the ability to walk. Upon reaching its destination, a compartment in the fully automatic lion’s chest opened, revealing a fleur-de-lis (a stylized lily) in honor of the French monarchy. Unsurprisingly, the lion was lost or destroyed at some point in history. In 2009, though, another mechanical tinkerer named Renato Boaretto drew inspiration from Da Vinci’s lion and made his own version, which walked, swayed its tail, moved its jaws and, of course, had a secret compartment that opened to reveal a fleur-de-lis.

5. Elektro

If you could imagine a robot built by a 1950s appliance company, you’d probably conjure a machine like Elektro. It was a shiny metallic biped that became one of the first celebrity robots. Elektro was built by Westinghouse to show off the company’s technological prowess. In 1939, Elektro went on display at the World’s Fair in New York, where he was a fabulously popular attraction. Like a seasoned stage comedian, he blew up balloons, told jokes and smoked cigarettes. He also moved his arms and walked, and his photoelectric eyes detected the difference between red and green.

Elektro could even smoke cigarettes (Image Credits: HowStuffWorks)

With the onset of World War II, the public fascination with Elektro faded and he wound up discarded in a basement. Eventually, he was found and rebuilt. He made a cameo appearance in the movie “Sex Kittens Go to College” and even went on national tour.

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He’s now on display in Mansfield Memorial Museum in Ohio.

6. The Artificial Eagle

In the mid-1400’s, Johannes Müller von Königsberg (known widely by his Latin pseudonym Regiomontanus) was tearing things up, intellectually speaking, in his home country of Germany. He exhibited a high degree of intelligence in astrology, writing, astronomy and math, and he put it to use in his work on trigonometry and astronomical tables. Oh, and in building an automaton.

To make a mechanical version of a bird that could fly to a target, issue a greeting and then serve as escort, you’d definitely need some genius in the mix (Image Credits: Dgwildlife)

As with so many historical accounts, exact details of Regiomontanus’s work are sparse. But as the story goes, he built a mechanical eagle that flew towards an approaching emperor, greeted him and then accompanied him as he entered the city. It’s easy to see why a ruler would be impressed by such a display. And the contraption helped to ensure that Regiomontanus would become known as one of the fathers of robotics.

7. The Flutist

In addition to his defecating duck, Jacques de Vaucanson made a number of other automatons, including a flute player that wowed onlookers. He supposedly first imagined the flutist while in the delirious grips of serious illness.

A drawing of three of Vaucanson’s works. The flute-player is on the left, another human-like automaton is on the right, and the famous pooping duck is in the middle (Image Credits: HowStuffWorks)

The wooden flutist, which was painted white to resemble a marble statue, was remarkable because at more than 5 feet (1.5 meters) tall, it was lifelike in size and shape. And it didn’t just play one tune – it knew a whopping 12 separate pieces of music.Clock-like mechanisms inside the body moved a series of nine bellows. The bellows forced air through the device’s “lips” and into the flute. The mouth and tongue changed position, as did the fingers, to create many different tones in the instrument.

8. Euphonia

Imagine, if you will, a disembodied, mechanical head speaking to you in a monotonous and eerie voice. No, it’s not the customer service line of your wireless carrier – it was Euphonia, a so-called talking machine built by Joseph Faber in the mid 1800’s. Faber researched the anatomy of human speech and fabricated mechanical parts after them. Then he assembled a machine consisting of bellows, pedals, chambers and even an artificial glottis. The operator used 16 keys corresponding to consonants and vowels, and in the proper hands it could recreate any European language in whisper, conversational voice or song.

People weren’t utterly charmed by a half-woman whispering to them in a creepy voice (Image Credits: Wikipedia)

It seems that people were a little creeped out by this robotic talking woman – or perhaps by Faber, too, who was reported to be an eccentric. Although not many people flocked to see his creation, Faber’s Euphonia influenced technology of the day and may have helped inspire the telephone.

9. Karakuri Ningyo

The Edo period in Japan lasted from around 1600 to nearly 1900, and it was a good time for arts, culture and, yes, automatons. During this period, karakuri ningyo (basically meaning mechanized dolls) were born.

Many of the inner workings of these dolls are skillfully hidden with beautiful clothing (Image Credits: WorldImaging)

The dolls varied in their sophistication and capabilities. In one example, placing a cup of tea on a tray in the doll’s hands caused it to walk and then bow. Another doll was able to grip arrows and then fire them at a target using a bow. Still another could do handsprings down a staircase. All of them work thanks to internal clockwork gears and mechanisms. They were built mostly for entertainment. But it’s easy to see how they’ve influenced Japan’s modern-day obsession with robotics and technology.

10. The Hot Air of a Steam Man

In the late 1890s, reports surfaced regarding a steam-powered man that could walk 5 miles per hour over rough land. The inventor was George Moore, a professor who hailed from Canada. A breathless account in the New York Times indicated that a gas-powered boiler was tucked away inside the smoke-belching robot, generating about half a horsepower to drive the iron man forward. Attached to a post by a horizontal bar, the man could walk rapidly in circles.

The cigar is a clever way to vent the steam that powers the mechanical man (Image Credits: Getty Images)

Amusingly, there are no verified accounts supporting the steam man’s existence. He may have been a complete fabrication that spun out of control, perpetuated by lazy or incompetent reporting. Whether the steam man existed is irrelevant. It’s still true that many inventors and tinkerers managed to cobble together robots and automatons in the early days of technology. They did so by trial and error and without engineering software or YouTube videos to guide their efforts. That makes their efforts all the more notable and earns their works of art and mechanics a permanent place in robotics history.

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The steam-powered pigeon of Archytas – the flying machine of antiquity - History

John Stringfellow
1799 - 1883

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John Stringfellow, who had grown up in the lace and carriage building industries, had a real appreciation for machines, and most especially for steam engines. He became intimately familiar with the oddities of steam powerplants and demonstrated a remarkable ability at designing and building light steam engines. Within a short time after William S. Henson patented his design for the "ARIEL" Aerial Steam Carriage in 1842, John Stringfellow became his associate. It's possible that Henson went looking for someone skilled in steam engine design and fabrication and thus found Stringfellow, for Henson's skill was in engineering and design, not fabrication.

Along with Frederick Marriott and D. E. Colombine, Henson and Stringfellow incorporated the Aerial Transit Company in 1843, to build and operate a passenger-carrying version of the "ARIEL." Their first large model "ARIEL" failed to fly and they went on, over the course of almost two years, to construct a larger version with a 20 foot wing span. Between 1844 and 1847 Henson and Stringfellow made a series of attempts to fly their "ARIEL" models but they simply did not fly. In 1848 Henson left the enterprise and moved with his wife and family to the U.S., leaving Stringfellow to pursue aeronautical research on his own.

The first result of Stringfellow's efforts was the 1848 machine shown below, which was powered by two contra-rotating propellers driven by one of Stringfellow's powerful and lightweight steam engines. The first attempt to fly the 10 foot wing span machine took place indoors, and a lack of proper balance resulted in a failure and damage to the machine. The second attempt was a rather wonderful success, for the flying machine left a guide wire and flew straight and true for about 30 feet.

Stringfellow's First Steam Engine Powered Flying Machine - 1848

John Stringfellow and his son Frederick J. Stringfellow collaborated on the experiments and built a number of flying machines together and individually. Perhaps the most famous of John Stringfellow's machines was his steam powered triplane of 1868, which was exhibited at the Crystal Palace in London, England. The superimposition of wing surfaces was an idea which Stringfellow borrowed from Francis Wenham. Except for the lack of a vertical tail surface, it is the very image of an early aeroplane. It was tested a number of times while at the Crystal Palace and did, on occasion, manage to leave the guide wire and fly for a distance. This very flying machine (the steam engine of which won first prize at the Crystal Palace exhibition) is on display in the Early Flight Gallery of the National Air & Space Museum, Washington, D. C. Frederick J. Stringfellow built his own flying machine in 1868 also, a steam powered twin-propeller tandem-winged monoplane, and it too was displayed at the Crystal Palace.

Stringfellow's Steam Engine Powered
Large Model Triplane On Display At The Crystal Palace, London, England - 1868
Rear View Of Stringfellow's Steam Engine Powered
Large Model Triplane On Display At The Crystal Palace, London, England - 1868
Frederick J. Stringfellow's Steam Engine Powered Large Model Biplane - 1868

John Stringfellow had planned to eventually build a flying machine which would carry him aloft, and equipped a building for just that purpose. Age and illness intervened, however, and that machine was not built.


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