В 1900-е годы главной головной болью пилотов было неустойчивостью самолетов — малейший порыв ветра мог изменить курс, а удерживать машину в равновесии приходилось вручную, напрягаясь изо всех сил. Чтобы бороться с этой проблемой, в Париже были организованы международные соревнования по безопасности полетов: участникам предстояло продумать усовершенствования в авиационной технике, способные повысить уровень безопасности и облегчить работу пилотов.
История Лоуренса Сперри — пионера авиации, который изобрел авиационный автопилот
Сегодня автопилот — стандартная функция в авиации: современные лайнеры могут часами лететь без прямого участия человека, просто следуя заданному маршруту и поддерживая оптимальные условия полета. Но еще в начале XX века сама идея о том, что машина может летать самостоятельно, казалась безумием. Все изменил молодой летчик Лоуренс Сперри, который не просто доказал, что самолет способен держать курс лучше человека, но еще и существенно облегчил жизнь авиаторам.
Legion-Media
Этот случай хорошо иллюстрирует то, о чем позже будут говорить авиационные исследования: современная статистика гласит, что 80% авиакатастроф связаны с человеческим фактором. Автопилот же как раз нужен, чтобы сгладить эти ограничения — усталость, задержку реакции, перегрузку внимания пилотов, диспетчеров, обслуживающего персонала и сотрудников наземных служб.
Мероприятие прошло 18 июня 1914 года. Среди разработок здесь были представлены самозапускающиеся двигатели, электромеханическое устройство магнето, карбюраторы и другие инновации. Но наибольшее впечатление произвела идея Лоуренса Сперри — молодой авиатор предложил радикальное решение: связать гироскоп с рулевыми механизмами самолета. Система автоматически корректировала крен и курс, удерживая самолет в стабильном положении. По сути, это был первый в истории полноценный авиационный автопилот.
Кто такой Лоуренс Сперри
Лоуренс Берст Сперри родился в семье известного инженера и изобретателя Элмера Сперри. Отец будущего пионера авиации за свою жизнь получил сотни патентов на разнообразные изобретения, главным из которых стал гироскоп, который установили на 30 американских военных кораблях. Этот изобретательский дух передался и Лоуренсу.
Лоуренс Сперри
Уже в десятилетнем возрасте мальчик открыл мастерскую по ремонту велосипедов, а через несколько лет продемонстрировал отцу сконструированный своими руками планёр, который позже оснастил мотором.
В 1913 году, когда Лоуренсу едва исполнилось 20 лет, он получил лицензию пилота, став одним из самых молодых авиаторов в США. А уже через год продемонстрировал всему миру свою инновационную разработку и совершил настоящую революцию в авиации.
Коронный трюк
Еще до того, как был объявлен конкурс, Сперри начал работать над системой стабилизации самолетов во время полета. Он подумал, что для этого можно использовать морской гироскоп — тот самый, который изобрел его отец. Устройство представляло собой массивное, быстро вращающееся колесо, установленное в корпусе и компенсирующее крен судна. Для самолетов оно было слишком габаритным, и Лоуренс начал думать, как создать что-то похожее, но гораздо более компактное, легкое и чувствительное.
Как известно, самолет держится в воздухе за счет трех основных движений: тангажа, крена и рыскания. При тангаже нос воздушного судна наклоняется вверх или вниз, чтобы изменять угол наклона самолета относительно линии горизонта и совершать набор высоты либо, наоборот, снижение. При крене самолет наклоняется влево или вправо, что позволяет выполнять виражи. А рыскание представляет собой поворот носа самолета вправо или влево относительно направления полета.
Пилоты управляют этими движениями с помощью огромного количества различных управляющих поверхностей, а гироскопический стабилизатор Лоуренса Сперри должен был с помощью тросов автоматически корректировать управление, избавляя пилотов от колоссальной нагрузки.
К 1914 году разработка молодого пилота была готова — он собирался представить ее на первых в мире соревнованиях по безопасности полетов. В списке участников, которых набралось 57, он числился последним.
Сперри не просто представил свое изобретение, на глазах у зрителей и судей он совершил настоящий трюк. Гироскопический стабилизатор он установил на гидробиплан Curtiss C-2, а затем во время пролета над трибунами, для демонстрации всей мощи собственной разработки, поднял обе руки над головой, отпустив штурвал. Тут же в толпе послышались «ахи» и «охи», крики восхищения и аплодисменты. Но этого Сперри показалось мало.
Во время второго захода Сперри вместе с помощником, французским механиком Эмилем Кашеном, выбрался из кабины и отошел от фюзеляжа примерно на 2 метра. В этот момент самолет на мгновение накренился из-за смещения центра тяжести, но стабилизатор с гироскопом тут же взял на себя управление и выровнял судно.
Всего самолет совершил пять пролетов над толпой зрителей, и каждый раз Сперри и Кашен забирались на крылья.
Изобретение автопилота решило сразу несколько проблем. Во-первых, оно резко повысило безопасность полетов: самолет стал меньше зависеть от усталости или ошибок пилота. Во-вторых, открыло путь к дальним перелетам. Поддерживать курс вручную на протяжении многих часов — задача почти невозможная, а автопилот сделал это реальностью.
Как погиб Лоуренс Сперри
Жизнь Лоуренс Сперри оборвалась трагически рано: в 1923 году он погиб в авиакатастрофе над Ла-Маншем. Ему был всего 31 год. За столь короткую жизнь он успел зарегистрировать 23 патента, и все они были связаны с безопасностью полетов.