Лоуренс Сперри: Летчик-сорвиголова, отец беспилотников

США - Информационное агентство Эхбари

Лоуренс Сперри: Летчик-сорвиголова, отец беспилотников

В раннюю эпоху полетов, когда удержание самолета в воздухе было постоянной борьбой против нестабильности, Лоуренс Сперри проявил себя не только как отважный пилот, но и как изобретатель-визионер. В то время как самолеты оставались хрупкими машинами, требующими постоянного вмешательства пилота, Сперри прокладывал путь к автоматическому управлению и дистанционной эксплуатации. Его наследие выходит далеко за рамки непосредственных достижений в области авиации; он широко признан как прародитель дрона — технологии, которая глубоко изменила войну, исследования и бесчисленное множество отраслей.

Изобретательский путь Сперри начался рано, под влиянием его отца, Элмера Амброуза Сперри, плодовитого изобретателя с сотнями патентов, включая специализированные гироскопы, аккумуляторы для электромобилей и мощные прожекторы. Лоуренс впитал этот изобретательский дух, открыв в 10 лет мастерскую по ремонту велосипедов, а будучи подростком, построил в подвале дома планер, который позже оснастил двигателем. К 1913 году он получил лицензию пилота, став одним из самых молодых авиаторов в США, и получил непосредственное представление о механических проблемах полета.

Нестабильность самолета была критической проблемой в ранней авиации. Всего через десятилетие после исторического полета братьев Райт самолеты оставались хрупкими аппаратами, требующими постоянной коррекции человеком для удержания в воздухе. Сперри увидел в этой проблеме возможность. Черпая вдохновение из морского гироскопа своего отца — массивного устройства, использующего быстро вращающееся колесо для противодействия качке корабля — Сперри осознал необходимость создания более компактной, легкой и отзывчивой системы для самолетов. Примерно в 1912 году он начал разрабатывать свою версию, стремясь автоматически стабилизировать самолет против тангажа, крена и рыскания. Его целью было создание системы, которая могла бы обнаруживать эти движения и автоматически регулировать управление с помощью автоматических проводов, имитируя инстинктивные реакции пилота, но при этом будучи достаточно компактной для самолета.

К 1914 году Сперри был готов представить свое революционное изобретение. На конкурсе безопасности самолетов Concours de la Sécurité en Aéroplane, первом в мире соревновании по безопасности полетов, проходившем недалеко от Парижа, Сперри эффектно продемонстрировал свое изобретение. Стоя в кабине с поднятыми руками, в то время как его помощник, механик Эмиль Кашин, переместился на крыло, самолет пролетел мимо зрителей без прямого управления пилотом. Это событие ознаменовало рассвет автопилота. Заголовки, такие как "Стоя в воздухе" в лондонской Daily Mail, приветствовали "поразительные демонстрации стабилизирующего устройства". Сперри повторил этот трюк пять раз, при этом его помощник перемещался по крыльям или хвосту, доказывая стабилизирующие возможности устройства.

Стремление Сперри к зрелищности и инновациям никогда не ослабевало. В 1918 году он разработал парашют, встраиваемый в сиденье, подтвердив его надежность смелым прыжком с крыши шестиэтажного отеля. В 1922 году его оштрафовали за посадку самолета на улице его родного города, с игривым взлетом с преследованием со стороны офицера полиции. Позже в том же году он дерзко посадил свой самолет у ступеней Капитолия США в рамках рекламного трюка для своего нового самолета Sperry Messenger, который, по прогнозам Popular Science, вскоре мог сравниться по распространенности с автомобилем.

Однако самое провидческое видение Сперри проявилось в 1916 году, обусловленное требованиями Первой мировой войны. В сотрудничестве со своим отцом и другими изобретателями, такими как Питер Хьюитт и Чарльз Кеттеринг, Сперри приступил к созданию "воздушной торпеды", или управляемой ракеты, используя свой автоматический стабилизатор. Это партнерство породило Kettering Liberty Eagle, или "Bug" — миниатюрный самолет, предназначенный для одноразовой доставки бомбы. Сперри выступал за установку шасси, чтобы "Bug" мог возвращаться, подобно современному дрону. Тем не менее, инженерные сложности обратного полета, а также проблемы с радиоуправлением и определением местоположения помешали достижению этой цели до конца войны. "Bug" добился ограниченного успеха.

Хотя военное финансирование сократилось после войны, коммерческий интерес к дистанционно управляемой авиации сохранялся для таких применений, как аэрофотосъемка и опыление посевов. К марту 1925 года Popular Science подробно освещал достижения "радиодинамики" — науки управления механизмами с помощью радиоволн. В июле 1925 года журнал освещал усилия французских инженеров по разработке самолетов с радиоуправлением для доставки бомб и возвращения на базу, предвосхищая современную войну дронов на век вперед.

Сперри и его современники продемонстрировали, что самолеты могут стабилизироваться, реагировать на дистанционные команды и следовать запрограммированным траекториям. Однако этим ранним автономным машинам не хватало критически важного позиционного сознания. Ранние самолеты с радиоуправлением не имели надежного способа узнать свое местоположение, пройденное расстояние или дрейф. Радиосигналы могли управлять движением, но не подтверждать положение. Этот недостающий элемент, ныне известный как системы позиционирования, потребовал десятилетий для разработки. Даже в 1956 году Popular Science описывал прогресс в создании беспилотных дронов, отмечая, что основные механизмы радиоуправления мало изменились.

Лишь с широкой доступностью систем позиционирования на основе спутников в 1990-х годах дроны действительно продвинулись вперед. Современные дроны полагаются на GPS для получения точных данных о местоположении в режиме реального времени, что позволяет им следовать маршрутам, поддерживать позиции и автоматически возвращаться домой. Бортовые компьютеры интегрируют эти данные о местоположении с датчиками движения, высотомерами и машинным зрением. Слияние GPS, автоматического зондирования и передовых коммуникаций наконец сделало пилота необязательным.

Ekhbary.com