Лоуренс Сперри

Лоуренс Сперри (англ. Lawrence Sperry; 21 декабря 1892, Чикаго — 13 декабря 1923, пролив Ла-Манш) — американский авиатор, изобретатель и предприниматель, пионер авиационного приборостроения. Сын Элмера Сперри — создателя гирокомпаса и основоположника гироскопической техники. Наиболее известен разработкой и демонстрацией первого в мире автопилота, а также созданием первого авиационного гироскопического искусственного горизонта и указателя поворота. Внёс значительный вклад в развитие систем автоматического управления самолётом и повышение безопасности полётов в условиях ограниченной видимости.

Биография

Ранние годы и образование

Лоуренс Сперри родился в Чикаго, штат Иллинойс, в семье изобретателя Элмера Сперри и Зайды Марии Сперри. С юных лет проявлял интерес к инженерии и механике. Учился в Корнелльском университете, однако не завершил формального образования, посвятив себя практической авиации и изобретательству. Получил лицензию пилота в 1913 году, став одним из первых авиаторов, имевших как глубокие инженерные знания, так и навыки пилотирования.

Начало карьеры в авиации

Сперри начал работать в компании своего отца — Sperry Gyroscope Company, основанной в 1910 году. Он сосредоточился на адаптации гироскопических технологий для нужд воздухоплавания. В 1913 году он представил на французском конкурсе авиационной безопасности (Concours de la Sécurité en Aéroplane) прототип системы, которая могла автоматически стабилизировать самолёт по крену и тангажу. Эта система впоследствии получила название «автопилот Сперри» (Sperry Gyropilot).

Демонстрация автопилота (1914)

Ключевым событием в карьере Сперри стала публичная демонстрация автопилота 18 июня 1914 года в Париже, на авиационном шоу. Взлетев на самолёте Curtiss C-2, он вместе с механиком Эмилем Капином поднял руки вверх и вышел из кабины на крыло, в то время как аппарат выполнял полёт по прямой, управляемый только гироскопической системой. По команде, поданной со сцены, пилот переключил управление обратно на автопилот. Это событие произвело сенсацию и продемонстрировало принципиальную возможность автоматического пилотирования. Демонстрация проводилась перед судейской комиссией, присудившей Сперри первый приз и премию в размере 50 000 франков.

Первая мировая война

С началом Первой мировой войны Лоуренс Сперри активно работал по заказам военно-морских сил США и союзников. Он разрабатывал системы стабилизации для бомбардировщиков и разведчиков, а также создал первые образцы авиационного гироскопа — искусственного горизонта. Его изобретение позволяло лётчику определять положение самолёта относительно линии горизонта даже в полной темноте, тумане или облаках. Позднее на основе этих разработок были созданы указатели поворота и скольжения. Также Сперри разработал прототип гироскопического бомбоприцела, хотя серийно он не производился.

Послевоенная деятельность

После войны Сперри занимался совершенствованием автопилотов для пассажирской авиации и созданием тренажёров для обучения полётам по приборам. Он основал компанию Lawrence Sperry Aircraft Company, которая, однако, не добилась коммерческого успеха. Сперри интересовался также возможностями вертикального взлёта и посадки, предложил конструкцию вертолёта с реактивным приводом несущего винта, но проект не был реализован.

Гибель

Лоуренс Сперри погиб 13 декабря 1923 года при перелёте через пролив Ла-Манш. Он вылетел из Англии во Францию на одномоторном биплане на высоте около 1000 метров. При невыясненных обстоятельствах (предположительно из-за отказа двигателя или ошибки пилотирования) самолёт упал в воду. Тело Сперри было найдено лишь через несколько дней. Ему был 31 год.

Изобретения и разработки

Автопилот (Sperry Gyropilot)

Автопилот, созданный Лоуренсом Сперри, представлял собой электромеханическую систему, в основе которой лежал трёхстепенной гироскоп. Датчики угловых отклонений (чувствительные элементы) передавали сигнал на исполнительные механизмы — сервоприводы, которые воздействовали на руль высоты и элероны (крен). Руль направления в первых версиях стабилизировался отдельным гироскопом с магнитным компенсатором. Система позволяла удерживать заданный курс и высоту без вмешательства пилота, что было революцией для своего времени.

Авиационный гироскоп (искусственный горизонт)

Одним из важнейших изобретений Сперри стал гироскопический прибор, моделирующий горизонт. В его основе — свободно вращающийся гироскоп, ось которого сохраняет вертикальное положение. По положению карданного подвеса относительно корпуса прибора пилот мог видеть, находится ли самолёт в крене или тангаже. До разработки этого прибора полёт в облаках или ночью был крайне опасен и часто приводил к дезориентации и «штопору». Усовершенствованная версия прибора стала обязательной частью приборной доски практически всех самолётов на несколько десятилетий.

Указатель поворота и скольжения

Вместе с искусственным горизонтом Сперри создал указатель поворота — гироскопический прибор, показывающий угловую скорость разворота самолёта. В паре с простым уровнем (шарик в трубке) он позволял пилоту выполнять координированные развороты без визуального ориентира. Этот дуэт приборов (авиагоризонт + указатель поворота) стал стандартным комплектом «слепых» приборов для авиации общего назначения.

Первый авиационный тренажёр

В 1917 году Сперри создал устройство для тренировки пилотов полётам по приборам в наземных условиях. Оно состояло из неподвижной кабины с приборной доской, подключённой к электромеханической системе, имитирующей реакции самолёта на отклонения рулей. Это был ранний прототип симулятора полёта, который позволял обучать курсантов работе с гироприборами без риска аварии.

Влияние на авиацию

Лоуренс Сперри считается одним из основоположников «слепого» полёта: всего через год после демонстрации автопилота он совершил первый в истории полностью «слепой» полёт — взлёт, полёт по маршруту и посадка с закрытым фонарём кабины, ориентируясь исключительно по приборам собственной разработки. Это доказало возможность выполнения авиаперевозок в любых метеоусловиях, что кардинально изменило всю гражданскую авиацию.

Разработки Сперри в области автопилотов легли в основу систем автоматического управления, используемых в современных авиалайнерах. Название «Сперри» до 1990-х годов оставалось брендом в сфере авиационного приборостроения.

Интересные факты

• В 1921 году Сперри совместно с Элмером Сперри получил патент на авиационный автопилот (US Patent 1,399,105).
• Он был первым человеком, который намеренно покинул кабину пилота в воздухе, доказав, что автопилот может удерживать самолёт без вмешательства человека.
• Сперри свободно владел французским языком и часто представлял свои изобретения на европейских авиасалонах.
• Его смерть породила несколько конспирологических версий (шпионаж, неисправность оборудования), однако официальная причина — авиационное происшествие по невыясненным обстоятельствам.
• Именем Лоуренса Сперри названа стипендия в авиационных учебных заведениях США.

Источники

• Gibbs-Smith, C. H. (1960). The Aeroplane: An Historical Survey. London: HMSO.
• Hallion, R. P. (2003). Taking Flight: Inventing the Aerial Age from Antiquity through the First World War. New York: Oxford University Press.
• St. Peter, J. (1996). History of Aircraft and Aviation. Eggleston: Grolier International.
• Научные отчёты Sperry Gyroscope Company (1913–1924).
• Статьи и патенты Лоуренса Сперри (USPTO).