Ο Lawrence Sperry ανέπτυξε το πρώτο λειτουργικό σύστημα αυτόματου πιλότου, μια τεχνολογία που όχι μόνο έκανε τις πτήσεις ασφαλέστερες, αλλά άνοιξε τον δρόμο για την ιδέα των μη επανδρωμένων αεροσκαφών.
Στις αρχές του 20ού αιώνα η αεροπορία βρισκόταν ακόμη στα πρώτα της βήματα. Τα αεροπλάνα ήταν ασταθή, δύσκολα στον χειρισμό και απαιτούσαν συνεχή προσοχή από τον πιλότο για να παραμείνουν στον αέρα. Μέσα σε αυτό το περιβάλλον εμφανίστηκε ένας νεαρός εφευρέτης και πιλότος που θα άλλαζε ριζικά τον τρόπο με τον οποίο πετούν τα αεροσκάφη. Ο Lawrence Sperry, ένας από τους πιο τολμηρούς και ευρηματικούς αεροπόρους της εποχής, ανέπτυξε το πρώτο λειτουργικό σύστημα αυτόματου πιλότου, μια τεχνολογία που όχι μόνο έκανε τις πτήσεις ασφαλέστερες, αλλά άνοιξε τον δρόμο για την ιδέα των μη επανδρωμένων αεροσκαφών.
Η ιστορία του είναι στενά συνδεδεμένη με την οικογένειά του
Η ιστορία του Sperry είναι στενά συνδεδεμένη με την οικογένειά του. Ήταν ο μικρότερος γιος του Elmer Ambrose Sperry, ενός πολυμήχανου εφευρέτη με εκατοντάδες πατέντες στο ενεργητικό του. Ο πατέρας του είχε αναπτύξει γυροσκοπικά συστήματα σταθεροποίησης για πλοία, συσκευές που χρησιμοποιούσαν έναν ταχύτατα περιστρεφόμενο τροχό για να διατηρούν την ισορροπία ενός σκάφους μέσα στα κύματα.
Μεγαλώνοντας σε ένα περιβάλλον συνεχούς πειραματισμού, ο Sperry ανέπτυξε από μικρός έντονο ενδιαφέρον για τις μηχανές. Σε ηλικία μόλις δέκα ετών άνοιξε ένα μικρό συνεργείο επισκευής ποδηλάτων, ενώ ως έφηβος κατασκεύασε στο υπόγειο του σπιτιού του ένα ανεμόπτερο, το οποίο αργότερα εξόπλισε με κινητήρα.
Το 1913 απέκτησε άδεια πιλότου, σε μια περίοδο όπου η αεροπορία βρισκόταν ακόμη σε πειραματικό στάδιο. Μόλις δέκα χρόνια είχαν περάσει από την πρώτη πτήση των αδελφών Wright, και τα περισσότερα αεροπλάνα ήταν εύθραυστα. Οι πιλότοι έπρεπε να διορθώνουν συνεχώς την πορεία τους για να αποφύγουν την απώλεια ελέγχου. Ο Sperry πίστευε ότι το πρόβλημα αυτό μπορούσε να λυθεί με τεχνολογικά μέσα.
Η λύση που πρότεινε βασίστηκε στην προσαρμογή του γυροσκοπίου του πατέρα του για χρήση σε αεροπλάνα. Το γυροσκόπιο, ένας μηχανισμός που περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα, αντιστέκεται στην αλλαγή της κατεύθυνσής του και μπορεί έτσι να λειτουργήσει ως σημείο αναφοράς για την ισορροπία ενός οχήματος. Στα πλοία το σύστημα αυτό χρησιμοποιούνταν ήδη για τη μείωση της ταλάντωσης. Ο Sperry επιχείρησε να το μικρύνει και να το κάνει αρκετά ελαφρύ ώστε να τοποθετηθεί σε αεροσκάφος.
Μια εντυπωσιακή επίδειξη
Η πρόκληση ήταν σημαντική. Ένα αεροπλάνο κινείται στον αέρα με τρεις βασικούς τρόπους: ανύψωση ή καθοδική κίνηση της μύτης, κλίση των φτερών προς τα αριστερά ή δεξιά και περιστροφή γύρω από τον κατακόρυφο άξονα. Ο πιλότος ελέγχει αυτές τις κινήσεις μέσω διαφορετικών επιφανειών ελέγχου: τα πηδάλια ανύψωσης, τα πτερύγια των φτερών και το κάθετο πηδάλιο. Ο μηχανισμός του Sperry έπρεπε να αντιλαμβάνεται όλες αυτές τις κινήσεις και να διορθώνει αυτόματα την πορεία του αεροσκάφους.
Το 1914 παρουσίασε δημόσια το σύστημά του σε έναν διεθνή διαγωνισμό αεροπορικής ασφάλειας κοντά στο Παρίσι. Εκεί πραγματοποίησε μια εντυπωσιακή επίδειξη που έμεινε στην ιστορία της αεροπορίας. Κατά τη διάρκεια της πτήσης σήκωσε τα χέρια του από τα χειριστήρια, ενώ ο μηχανικός Emil Cachin βγήκε από το πιλοτήριο και στάθηκε πάνω στο φτερό του αεροπλάνου. Παρά το γεγονός ότι κανείς δεν χειριζόταν το αεροσκάφος, αυτό συνέχισε να πετά σταθερά χάρη στο γυροσκοπικό σύστημα. Η επίδειξη θεωρήθηκε ως η πρώτη δημόσια παρουσίαση του αυτόματου πιλότου.
Η εφεύρεση αυτή άλλαξε γρήγορα την αεροπορία. Για πρώτη φορά ένα αεροσκάφος μπορούσε να διατηρήσει την ισορροπία του χωρίς συνεχή ανθρώπινη παρέμβαση. Ο Sperry άρχισε να σκέφτεται ακόμη πιο τολμηρές εφαρμογές. Αν ένα αεροπλάνο μπορούσε να διατηρεί μόνο του την πορεία του, τότε θα μπορούσε θεωρητικά να εκτελεί αποστολές χωρίς πιλότο.
Κατά τη διάρκεια του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, η ιδέα αυτή άρχισε να παίρνει πρακτική μορφή. Ο Sperry συνεργάστηκε με τον πατέρα του, τον εφευρέτη Peter Hewitt και τον μηχανικό Charles Kettering για τη δημιουργία ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους που θα λειτουργούσε ως «εναέριος τορπίλη». Το αποτέλεσμα ήταν το Kettering Liberty Eagle, γνωστό και ως «Bug». Επρόκειτο για ένα μικρό αεροπλάνο με εκρηκτική κεφαλή, σχεδιασμένο να πετά προς τον στόχο του χωρίς πιλότο.
Ο ίδιος ο Sperry πρότεινε μια πιο εξελιγμένη ιδέα: το μικρό αεροσκάφος να διαθέτει σύστημα προσγείωσης ώστε να μπορεί να επιστρέφει μετά την αποστολή του, μια λογική που θυμίζει έντονα τα σύγχρονα μη επανδρωμένα αεροσκάφη. Ωστόσο οι τεχνολογικοί περιορισμοί της εποχής δεν επέτρεψαν την πλήρη ανάπτυξη της ιδέας. Τα συστήματα ραδιοελέγχου και εντοπισμού θέσης ήταν ακόμη πολύ πρωτόγονα για να καθοδηγήσουν με ακρίβεια ένα τέτοιο όχημα.
Παρά τα προβλήματα αυτά, το έργο του Sperry έδειξε ότι τα αεροσκάφη μπορούσαν να σταθεροποιούνται και να καθοδηγούνται χωρίς συνεχή ανθρώπινη παρουσία. Τις επόμενες δεκαετίες η ιδέα της απομακρυσμένης καθοδήγησης συνέχισε να εξελίσσεται, κυρίως για στρατιωτικές εφαρμογές και για αποστολές όπως η αεροφωτογράφηση.
Η μεγάλη τεχνολογική ώθηση για τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη θα ερχόταν πολύ αργότερα, όταν τα συστήματα δορυφορικού εντοπισμού θέσης έγιναν ευρέως διαθέσιμα τη δεκαετία του 1990. Με τη βοήθεια δορυφόρων, υπολογιστών πτήσης και αισθητήρων κίνησης, τα αεροσκάφη μπορούσαν πλέον να γνωρίζουν με ακρίβεια τη θέση τους και να ακολουθούν προκαθορισμένες διαδρομές.
Παρά την πρόωρη εξέλιξη της τεχνολογίας, η προσωπική ιστορία του Sperry είχε τραγική κατάληξη. Τον Δεκέμβριο του 1923 απογειώθηκε μόνος του μέσα σε πυκνή ομίχλη πάνω από τη Μάγχη. Ήταν ένας πιλότος που εμπιστευόταν ιδιαίτερα τα όργανα πτήσης που είχε βοηθήσει να δημιουργηθούν, όπως ο γυροσκοπικός τεχνητός ορίζοντας. Ωστόσο το αεροπλάνο του εξαφανίστηκε και δεν βρέθηκε ποτέ.
Ο Lawrence Sperry ήταν μόλις 31 ετών. Παρά τη σύντομη ζωή του, η τεχνολογία που ανέπτυξε εξακολουθεί να βρίσκεται στον πυρήνα της σύγχρονης αεροπορίας. Από τα επιβατικά αεροσκάφη μέχρι τα σύγχρονα μη επανδρωμένα συστήματα, οι αρχές του αυτόματου πιλότου που σχεδίασε πριν από περισσότερο από έναν αιώνα παραμένουν θεμελιώδεις για την αεροναυπηγική.